2004年，天才少女林知夏就读小学四年级。她有着超高的智商，但性格孤僻，在十岁之前没有朋友，甚至连同桌都没有。有一天晚上，林知夏看到了流星，她对着流星许愿，没想到自己的愿望很快实现。转学生江逾白成为她的新同桌，他想超越林知夏，却始终差她一截。江逾白把林知夏当作竞争对手，他拼命努力追赶，拼命学习物理数学。就连林知夏看什么书，他都一一抄记。
班里的丁岩劝说江逾白换个同桌，免得跟林知夏越来越像。周步峰讽刺丁岩和江逾白争抢着做林知夏的跟屁虫，还说林知夏是怪胎。江逾白便与周步峰起了冲突，直接在教室推搡起来，后被吴老师看见并制止。吴老师询问他们打架的原因，正好林知夏出现在后面，周步峰又将她叫做怪胎。江逾白立刻反驳他，林知夏不是怪胎！这让林知夏有些感动。
后来江逾白渐渐发现，林知夏虽然智商极高，但在班里没有朋友，这让江逾白有些心疼林知夏。在随后的相处中，两人的关系愈发亲密。江逾白把一本已经撕掉了答案的物理竞赛书作为礼物送给林知夏，林知夏将之视为最好的礼物，热情拥抱江逾白，宣布江逾白是她林知夏最好的朋友。
学校组织海洋馆秋游，林知夏和江逾白偶然遇见著名海洋学家沈昭华教授，沈昭华听到林知夏跟江逾白解释何为微湍流，有些惊讶。因为关于微湍流的知识，很多大人都未必能说出来。沈昭华便问林知夏，如何解决微湍流对珊瑚造成的影响问题，林知夏的回答让沈昭华对她刮目相看，便给她留下自己的名片，欢迎林知夏周末去参观自己的实验室。
没过多久，林知夏因沉迷观察，与班级队伍走散。周围空无一人，林知夏害怕得直哭，是江逾白第一个发现她不见，拿着手电筒找到了她，这让林知夏很是感动。两人约定好，做一对能碰撞出新星辰的好朋友，他们一起在小学树下埋下时间胶囊，写下对未来的愿望，相约一起上初中。
小升初考试那天，林知夏看到自己和江逾白被分在同一个考场，她激动地跑过去将这个好消息告诉江逾白，但江逾白却面带愧色地告诉她，自己不能和她一起参加考试了。原因是江逾白一家要搬家了，他即将离开这所学校，离开林知夏。临走前，江逾白给林知夏留下自己的QQ号，叮嘱林知夏一定要加上。
这场分别来得猝不及防，转眼来到五年后，林知夏上了初中，与哥哥林泽秋就读同一所学校。林泽秋担心兄妹关系“曝光”，自己会湮没在妹妹的光环之下，便让林知夏不要告诉别人两人是兄妹。
开学第一天，林知夏遇到从北京回来的超级做题王金百慧。一中考上清北的师兄留下一道数学题，金百慧用了十五个步骤解题，后面才写解题过程的林知夏只用了五个步骤就解出这道题，用时比金百慧还快一点。这狠狠伤了金百慧的自尊心，而因太过聪明，大部分同学也不与林知夏往来。
