顶级大学物理系高材生沈倦因家里破产被迫休学，接下了一份高薪家庭教师工作，学生是地产大亨家出了名的“问题千金”姜梨——智商极高却讨厌一切公式，甚至烧掉了所有教材。沈倦原本只想赚够学费就走，却在这个暴躁少女身上看到了自己当年的影子，他开始用“反教材教学法”陪她拆电器、算赌场概率、用牛顿定律设计恶作剧，让姜梨在玩闹中理解物理之美。当姜梨在国际物理竞赛中拿到金牌时，她站在领奖台上说：“我的老师让我明白，物理是离浪漫最近的东西。”
国际物理竞赛颁奖现场，姜梨把奖牌挂到沈倦脖子上，抢过话筒说：“他教会我的第一件事，不是牛顿定律，是如果家里破产了，还可以靠当家庭教师改变一个人的命运。”全场掌声中沈倦把奖牌翻了个面，背面刻着“致最不靠谱的老师”。
沈倦的学费筹齐了，姜梨把一箱子“教材”搬到他宿舍——全是她手写的物理笔记，封面写着“下次换我教你赚钱”。沈倦翻到最后一页看到一行小字：“别退了，你已经是我家人了。”
姜梨的父亲首次出席家长会，听完沈倦的汇报后问：“你用什么办法让她听话的？”沈倦答：“我没让她听话，我让她听物理的话。”姜梨在背后偷偷比了个大拇指，她的父亲愣了两秒笑了出来。
姜梨为了验证动量守恒，在自家泳池边发射了自制水火箭，结果火箭砸碎了父亲最爱的古董花瓶。沈倦陪她站了一整个下午接受训斥，事后两人蹲在花园里捡碎片，姜梨说：“至少数据是完美的。”
姜梨告诉沈倦自己讨厌物理是因为小时候父亲说过“女孩子学物理有什么用”。沈倦当晚带她看了一整夜天文纪录片的星空画面，说：“物理不问性别，只问你想不想知道星星为什么发光。”
沈倦拎着二手教材站在姜家别墅门口，门一开迎面飞来一个抱枕，里面夹着纸条：“物理滚出地球。”沈倦捡起纸条叠好塞进口袋，对着空无一人的客厅说：“行，那我们从地球引力开始讲。”