Eddie Morra (Bradley Cooper), es un aspirante a escritor que sufre un bloqueo crónico a la hora de escribir sus libros y además recientemente ha finalizado una relación sentimental con su novia Lindy (Abbie Cornish). Sin embargo su vida da un giro inesperado cuando su ex cuñado Vernon Gant (Johnny Whitworth), le da a conocer el NZT, un medicamento revolucionario que le permitirá aprovechar todo su potencial cognitivo.