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该剧根据同名小说改编。讲述了少女林朝夕（张子枫 饰）由于长期仰望父亲林兆生（雷佳音 饰）和初恋裴之（张新成 饰）两位数学天才，从而悄悄掩埋了内心对于数学的热爱，直到经历了双时空之旅，她迸发出了超越想象的力量。在父亲老林的引领以及裴之的帮助下，林朝夕重拾信心，与伙伴们并肩作战，为了追寻真理与爱而拼尽全力。
林朝夕大学毕业刚拿到驾照，一边背口诀一边开车。高主任给她介绍了亲戚相亲，相亲男听说林朝夕学哲学，一直在谈论自以为是哲学的心灵鸡汤。 林兆生经过餐厅，看到了林朝夕和相亲对象，回家后聊激励女儿继续考研进行数学研究，去找喜欢的裴之，不要对生活妥协，晚上林朝夕回忆起了上高中时和裴之的事情。 林朝夕开着包小萌爸爸的车与纪江追尾，纪江要了林朝夕的地址和电话，深夜老林出发去单位遇袭，林朝夕接到来电赶往医院得知老林患上阿尔兹海默症已有五年，林朝夕回家后在信箱里翻到了张叔平集训营的毕业合照，回忆起父亲鼓励自己学数学的场景崩溃痛哭，纪江来家里找林朝夕不料林朝夕情绪失控，捡起石头刮掉墙上的公式，天空中打了一个响雷，时间静止，二人来到了2006年。林朝夕发现自己变成了孤儿，回想着之前发生的事情，这时纪江进来，两人对暗号相认。
林朝夕因担心脑震荡的老林，一心想要回到原本的世界，于是林朝夕带着纪江旷课来到记忆中的老林家，却发现无论尝试什么办法都回不去之前的世界。李妈妈发现林朝夕逃课，叫来几个老师一起四处寻找。林朝夕在街上发现骑着摩托的老林，但老林却并不认识林朝夕。 林朝夕认为照片来自芝士世界，并且很有可能在几个月后发生。林朝夕和纪江来到少年宫打听林兆生，却一无所获。少年宫外“心算王”正在演讲卖书，纪江在人群中看到了正准备掏钱买书的陆志豪。林朝夕拆穿心算王的骗局，却被心算王刁难，关键时刻裴之出现解围，林朝夕认出少年裴之，心算王因答不上裴之出的题气急败坏把一箱书丢过来。众人见状逃跑，眼看就要被追上的时候，老林出现，三人跟着老林回到少年宫，林朝夕再次认爸失败，
林朝夕在和老林对峙的时候，老林爱慕的少年宫女老师下班了，俩人骑摩托潇洒离去。回到福利院的纪江得知因白天不在阴差阳错的错过了被纪教授领养，伤心痛哭，林朝夕安慰纪江，她和纪江约定一定要回去为了不被领养，林朝夕和院长提出考上奥数集训营证明不被领养也能过好这一生。 接下来的日子里，林朝夕每天带着纪江学习奥数，并频频叨扰老林。暑期将至，陆志浩、纪江、林朝夕成功考上了奥数集训营，林朝夕提出让裴之给纪江补课。章亮和裴之下围棋输了，发誓早晚有一天要赢裴之。章亮不让裴之和林朝夕、纪江一起玩，说他们是垃圾学校的垃圾学生，林朝夕看不惯章亮的优越感，俩人比拼智力题，林朝夕先胜，章亮叫来“制胜五虎”奥数冠军组合撑腰。
林朝夕赢了章亮，章亮不敢相信自己败了。林朝夕说章亮总是在不如自己的人身上找优越感不如抬头看看比自己强的人。这一切都被老林看在眼里，老林看出裴之的天赋，在林朝夕和纪江的央求下，答应教他们仨数学进张叔平的奥数班，还答应林朝夕未来帮她拍一张她说了算的照片。奥数集训营选拔考试，三人顺利完成之后和老林一起庆祝，裴之父母被少年宫老师通知裴之最近都没来上课，结果在老林的收发室发现了裴之，裴之妈妈十分生气并对老林的身份质疑。入营考试成绩揭晓，裴之，章亮，林朝夕满分并列第一，纪江也顺利考入。裴之和爸爸一起说服裴妈同意自己参加集训营，林朝夕和纪江看到参赛名单重燃了希望。出发前林朝夕去收发室找老林，老林人没在却给他们留下一本“绝世秘籍”。
到了训练营所在的绿洲基地，林朝夕和纪江发现章亮和陆志浩在一队，训练营有淘汰机制，只有胜出的五个人能够参加晋杯小高组团体赛，讲话完毕后便开始第一场考试，裴之主动提出自己看行李让其他人先考试，在裴之的帮助下大家顺利通过考试。但因破坏规则被罚打扫教学楼。集训营开始了，林朝夕担心照片上低分的几个同学被淘汰，解然老师公布自由分组的策略，低分的同学如果没人帮助就会自成一组，面临被淘汰。林朝夕思考对分组的对策，裴之也要加入帮助排名靠后的同学度过难关。
为了确保合影上的人都能留下来，林朝夕决定和裴之分开带队。经过再一次测试，林朝夕的组以0.5的优势成为最后留下的一组。林朝夕组里分数最低的同学不想拖累他人，也被自己在集训营中的成绩伤及自尊心，想要放弃，林朝夕鼓励他们坚持下去。裴之发现了纪江和林朝夕的关系神秘特殊，纪江忍不住将平行世界的奥秘告诉了他。裴之找到林朝夕说自己会帮她和纪江回家。老林为了林朝夕来基地当保安，林朝夕又惊讶又感动，问老林一个月后集训结束了他怎么办。老林说没关系，等你离开集训营，我再辞职。
为了留在章亮的队伍中，陈成成谎称林朝夕打了自己，在林朝夕意识到他的出发点后改口说是自己不小心撞的，裴之也帮忙解围。于是张叔平惩罚林朝夕和裴之去挖地瓜。老林来到地瓜地被解然误认为是都市报记者，他带着孩子们烤地瓜讲题讲数学奥义，解然怀疑老林身份，老林承认自己是林朝夕的师傅。 回来后林朝夕带着自己的组员见老林，让老林给大家上课，老林也不再阻止林朝夕叫自己“爸”。 这天晚上老林正在上课时，张叔平带着四个助教闯了进来。
老林补课曝光，按规定参与的人都要受到惩罚。解然向张叔平求情，张叔平却说老林以前生活混乱，还抄袭论文，宣布取消裴之组和林朝夕组的结业资格并要开除林朝夕。 关键时刻裴之走了进来，把曾教授打来的电话递给张叔平。章亮让裴之来自己的组，裴之拒绝并让章亮不许再和林朝夕过不去。 张叔平撤销了对两组的处罚，但坚持开除林朝夕，纪江和裴之要和她一起走。党院长来接林朝夕和纪江回家。老林打了张叔平，告诉他林朝夕是自己的女儿，现在就去做亲子鉴定。 在医院里张叔平和林朝夕进行了谈话，决定再给林朝夕最后一次机会。亲子鉴定结果出来，确认老林和林朝夕是父女。
隐秘的课堂变成了公开的，张叔平把之前要来讲课的名师取消，还让老林去明亮的教室里教学。经过最后一次考试，张叔平宣布，即将代表安平市参加晋杯奥数大赛的学员是裴之，林朝夕，章亮和陆志浩。晋杯大赛，安平市代表队夺得冠军，裴之、林朝夕和章亮提前交卷并取得满分。集训营结业在即，离别之际，林朝夕和老林摊牌了自己的身份，裴之再次牵手林朝夕，林朝夕嘱咐他好好照顾芝士世界的自己，裴之保证说到做到。众人还原了旧照片上的合影，两人回到了草莓世界。林朝夕和纪江回到草莓世界，发现还是穿越前的时间。包小萌来电说林兆生醒了。老林因头部受到创伤误以为自己是20多岁，得知自己没结过婚，妻子因为难产去世，自己没有坚持数学研究，现在是个中学会计，无法接受而崩溃哭泣。
为了照顾老林，林朝夕决定辞职自己不喜欢的工作去考三味大学数学系的研究生。从学校出来林朝夕看到了裴之，一直跟着他到了明海拳馆，两人相见并得知裴之现在教人打拳，林朝夕在众人面前公开向裴之表白，并表示自己不会再让裴之消失在自己眼前，为了让老林接受现实，纪江骗老林是穿越来的，裴之回到房间，重复听一段录音。
纪江被粉丝追问“恋爱门”真相，向粉丝表明如果有女朋友会第一时间官宣，还拒绝了经纪人陆志浩推来的新戏。纪江到拳馆找到裴之，两人展开一场交锋。裴之通过纪江得知老林得了阿兹海默症很是担心。第二天，裴之来到林家探望老林，二人打了一场畅快的篮球。林朝夕再次追问裴之当年不告而别的原因，却被裴之隐瞒。回到拳馆的裴之又听起了那段神秘录音。纪江来探望老林，三人围坐在餐桌前吃着海鲜大餐，林朝夕决定考数学研究生，获得老林纪江大力支持。裴之带着录音笔独自调查却得到出乎意料的答案，一连串的证据让裴之陷入困惑。
林朝夕被张叔平考研补习班拒收，来到拳馆找裴之意外遇到裴母。裴母告诉林朝夕，如果不想逼死裴之，就别让他再学数学。一头雾水的林朝夕询问裴之到底怎么回事，裴之犹豫再三还是决定不再对林朝夕有所隐瞒。二人交换了彼此的秘密。林朝夕自学微积分受挫，在老林的鼓励下重拾信心。纪江再次来到林家探望，得知林朝夕和裴之的事吃醋不已，但还是和林朝夕一起去看裴之的拳击比赛。
陆志浩到林朝夕家找纪江偶遇包小萌，目睹纪江裴之送林朝夕回家。次日张叔平邀请林朝夕见面，通知林朝夕可以入读考研班，暗中跟随的老林出面却被张叔平言语冒犯。林朝夕替老林出头，得知纪江溢价收购股份的事，带着老林愤然离开。裴之来到专诸巷调取监控，好像发现了线索。林朝夕找到纪江摊牌，纪江失落之下决定接拍新戏。林朝夕自学考研，在裴之宿舍补习时裴母意外到访，慌乱之下林朝夕躲进衣柜却被裴母发现。在裴母干预下，两人决定一起去逛商场。
林朝夕和裴之相约逛商场，俩人一起抓娃娃、玩游戏机。纪江临别来拳馆找裴之较量。林朝夕回到家，与老林聊起了PNP问题对全人类的意义，老林鼓励林朝夕要忠于理想，忠于本心。裴之在宿舍的衣柜里找到爸爸送的小拳套，回忆起了爸爸在世时的种种美好。纪江来跟林朝夕和老林告别，宣布了自己即将进组拍戏以及要把公司迁往上海的消息。林朝夕在拳馆找到裴之，告诉裴之想去平行世界就去吧，她会在这个世界等他。老林偶然得知自己是实验中学的会计，受到刺激。林朝夕与裴之告别，回到家中却发现老林不见了。
林朝夕从包小萌口中得知现在的自己是个叛逆少女。而裴之为了和林朝夕同班，分班考试时特意交了三门白卷。林朝夕打算离开学校去找裴之，才知道这个世界的老林是实验中学的门卫。裴之一路跑回家中见到芝士世界爸妈，忍不住落泪。林朝夕请包小萌吃午饭，以自己得了阿兹海默症为借口向包小萌打听芝士世界的事情。裴之和父母一起其乐融融地吃饭，饭桌上他捕捉到了两个世界的差别。林朝夕找到裴之，两人确认彼此身份一起回到学校。林朝夕得知芝士世界的自己是个学渣，跟老林说自己要做出改变。裴之则融入一家三口幸福生活。
第二天林朝夕告诉裴之，草莓纪江这个时候已经红了，而芝士纪江还一无所有，是受了自己的影响，要带裴之回去。裴之却说要留下，两个人发生分歧。 包小萌为林朝夕不参加啦啦队而不高兴，林朝夕向她宣布中二期结束，要学习了。篮球赛上，两班发生争执，校长张叔平把参与打架的人都集中起来，林朝夕说明事情经过。裴之说自己记住了每一次得分，确实记错了。张叔平留下十三班说要记处分，没时间问每个人，只能信平时表现好的。裴之送林朝夕回家，章亮和陈楚看到以后就过来说裴之是一班叛徒。眼看要被围堵，裴之拉着林朝夕跑，陆志浩跟过来拦，两头劝。混乱中陆志浩跌下台阶，大头等人四下散开。张叔平劝老林去补习班上课，老林接到电话听说打架，和张叔平一起来到医院急诊。
在医院门口，林朝夕很愧疚，想要回去，裴之认为很多遗憾在这个世界可以弥补，两人再次发生争执。回到家里，林朝夕用小狐狸的故事打比方，讲了自己的经历，问老林应该怎么选择。林朝夕尝试让老林用感冒状态说了录音笔里的内容，然后反复对比，确认是同一个人。 林朝夕在教室里告诉裴之，老林很可能是录音里的另一个人。张叔平带老林去和周老板谈培训班的事情，周老板和张叔平让老林剪去长发。林朝夕和裴之在课堂上商量对策，越说声音越大，被解老师点名。老林下决心进了理发店，理发师正准备下剪刀，老林起身就跑。林朝夕问纪江自己这几年是否开心，林朝夕发觉，小学的奥数光环现在反而成了芝士林朝夕的负担。老林和林朝夕谈心，林朝夕问老林普通人和天才打擂台是否能赢。纪江参加比赛，被评委打断。纪江说自己是为鼓励姐姐，才要唱到最后。评委决定让纪江进入下一轮。
裴之和于明海打擂台，让于明海带老于去检查身体。林朝夕决定用数学建模推测车祸时的地点，问裴之能否教自己编程和建模裴之拒绝。裴之举报林朝夕上课看建模相关的书，解然把书没收把林朝夕叫到办公室。林朝夕说高中数学自己已经学通了，解然拿卷子让她当场做，林朝夕两份卷子都答了高分，说考低分是故意想留在13班。裴之和于明海带老于去医院检查，发现是肝癌早期，于明海感谢裴之的提醒。裴之去看望陆志浩遇到林朝夕，林朝夕问裴之他这些天在忙什么，裴之说过几天你就知道了。裴之写的游戏爆火并签约了游戏平台，希望父亲辞职帮忙管理公司。记者来校采访在同学间引起轰动，林朝夕质问裴之这是要断了她回家的路，两人矛盾升级。
林朝夕到裴之公司找裴之，裴之劝说林朝夕留下，但林朝夕说芝士老林有芝士林朝夕，但草莓世界的老林只有自己，坚决要回去，二人争执不下决定从今往后各凭本事。老林来接林朝夕回家，还给了她一本微积分，告诉她喜欢数学的原因。老林送纪江文艺常识让他备战艺考。林朝夕让纪江把裴之约出去，趁机把裴之电脑里的游戏源代码偷拷出来，发到网上让裴之的公司倒闭。游戏源代码泄露，查理找到裴之有理由怀疑裴之和老裴的管理能力，并买走股份。裴之知道是林朝夕做的，告诉她不要把时间浪费在没有意义的事情上，自己有很多办法可以阻碍她。 林朝夕说总有一天我赢你的概率会翻倍。 裴之爸妈和裴之一起出去吃饭，聊以后的打算。
裴之告诉爸妈，是林朝夕偷的代码，罗静要报警被裴东来制止，裴之却决定报警；林朝夕在桌子下面发现一盘录像带；老林找到裴之请求他放过朝夕，裴之让老林签下五百万欠条并承诺会撤诉。老林再次来到理发店，下定决心剪掉长发并告诉林朝夕自己打算开一个数学辅导班踏踏实实赚点钱。林朝夕得知五百万欠条的事去质问裴之，裴之解释说只要老林不去开会就不会发生车祸。林朝夕播放录像带发现是一段芝士林朝夕留给草莓林朝夕的话，感谢她也恨她。
