1998年,来自西安交大的“少年班”导师周知庸(孙红雷 饰),前往全国遍地寻觅智商超群的天才少年,最终被选出的22个少年将被赋予艰巨的任务。少年吴未(董子健 饰)便是其间的一员,在这个特别的班级里,他先后认识了有暴力倾向的麦克(王栎鑫 饰)、小天才方厚正(李佳奇 饰)、“神棍”王大法(柳希龙 饰),以及聪明却冷若冰霜的周兰(周冬雨 饰),五位天才少年从此开始了早于同龄人的大学生活,同时还面对着青春期的各种“疑难杂症”。女神江依琳(夏天 饰)的呈现扰乱了男生们的心,攻克“国际数学大赛”的压力也从天而降,而导师周知庸也面对着人生中的最大难题,“少年班”该何去何从?天才少年人生的征途才刚刚开始……