Eddie Morra (Bradley Cooper) sofre de bloqueio de escritor. Um dia, ele reencontra na rua seu ex-cunhado, Vernon (Johnny Whitworth), que lhe apresenta um remédio revolucionário que permite o uso de 100% da capacidade cerebral. O efeito é imediato em Eddie, pois ele passa a se lembrar de tudo que já leu, ouviu ou viu em sua vida. A partir de então ele consegue aprender outras línguas, fazer cálculos complicados e escrever muito rapidamente, mas para manter este ritmo precisa tomar o remédio todo dia. Seu desempenho chama a atenção do empresário Carl Van Loon (Robert De Niro), que resolve contar com sua ajuda para fechar um dos maiores negócios da história.