Matilda热爱科学和发明，她的偶像是居里夫人、列奥纳多·达·芬奇和爱迪生。她的梦想是成为一名著名的发明家，所以当没有赢得学校的科学展览比赛时，Matilda很崩溃，这其中原因竟然是评委们不相信她作为女孩能自己拿出参赛作品。
当Matilda与她的祖母Joss分享她的苦恼时，她惊讶地发现祖母曾经竟然是一名天体物理学家，甚至自己发现了一颗星球。可是那时候祖母Joss的成就被她的老板Smocks教授偷走了，更可恶的是这个教授即将被授予诺贝尔奖。
Matilda制定了一个要毁了颁奖典礼的计划，以此真相大白！于是背着父母，Matilda开始了一场与时间的赛跑。在穿越巴黎，汉堡和斯德哥尔摩的旅途中，他们遇到了著名的电影明星，一个马戏团，和一个被通缉的钻石小偷…
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