Se o assunto é relacionamento, o tipo de garota de Colin Singleton tem nome: Katherine. E, em se tratando de Colin e Katherines, o desfecho é sempre o mesmo: ele leva o fora. Depois de mais um traumático término, ele resolve cair na estrada, com seu caderninho de anotações no bolso e um melhor amigo. Colin descobre então sua missão: elaborar e comprovar o Teorema Fundamental da Previsibilidade das Katherines, que tornará possível antever, através da linguagem universal da matemática, o desfecho de qualquer relação.