Hazel och Gus är tonåringar som träffas i en cancersjuk stödgrupp och blir förälskade. De delar samma syrliga humor och kärlek till böcker, särskilt "Ett kejserligt lidande", så de ger sig ut på en resa för att besöka en författare i Amsterdam.

Under andra världskriget försöker den engelske matematiska genialen Alan Turing knäcka den tyska Enigmakoden med hjälp av andra matematiker samtidigt som han försöker hantera sitt problematiska privatliv.