Antônio (José Wilker) é um famoso astrofísico brasileiro, que trabalha também como professor em uma universidade americana. Pouco antes de retornar ao Brasil, onde receberá uma homenagem do governo, Antônio recebe a notícia de possuir um tumor fatal no cérebro. Já no Rio de Janeiro, ele descobre a verdadeira identidade de seus pais biológicos e a surpreendente história de amor entre eles, o que faz com que entre em uma jornada pessoal pela cidade.