1955年，知道自己時日不多的愛因斯坦留下與眾不同的遺囑：不要打擾他人，不要墓地，不要立碑，不舉行任何儀式，火化後骨灰撒在空中，和地球、宇宙融為一體。然而事出意外，有人沒能遵照愛因斯坦遺言，神不知鬼不覺的地將他大腦保留了下來，並被切成了140片，讓愛因斯坦大腦成為今天科學研究的一部分，這位曾偷走愛因斯坦的人名叫托馬斯·哈維，是一名病理學家。
回顧65年前的離奇歷史，1955年4月18日，愛因斯坦突然逝世於美國普林斯頓大學醫院，按照他死前遺囑，本應直接火化，然後骨灰灑向天空，但由於外界想很快知道愛因斯坦真正死因，決定對愛因斯坦遺體進行解剖，這項工作本應由因斯坦私人醫生哈里·齊默曼教授來完成愛因斯坦身體解剖，但齊默曼教授不知何故竟然沒有去醫院，所以解剖任務只得交由42歲的托馬斯·哈維來完成。
托馬斯·哈維是普林斯頓大學一名病理學家，是哈里·齊默曼教授的得意學生，雖然托馬斯·哈維與生前的愛因斯坦只碰過一次面，但對功成名就的愛因斯坦是無比崇拜，能成為愛因斯坦遺體的驗屍醫生，最後一個與愛因斯坦“交涉”的人，在外人看來，這應該是他一生最大榮幸，必然會因此而一舉成名，然而他卻做出讓人萬萬沒有想到的事情，違背遺書偷出愛因斯坦大腦，從此揹負一身罵名。
解剖很快就結束，愛因斯坦死因很快被病理學家哈維揭秘：死於腹部主動脈腫瘤破裂，死因雖然確定了，然而愛因斯坦最重要器官大腦卻被哈維給取走了，並且在沒有外人知道的情況下帶回了家，這個時候離愛因斯坦被確認死亡才過去7個小時。為了能夠儲存這顆偉大大腦，在切下來之後就立馬在腦動脈中注入了大量防腐劑，接著他又從多個角度拍了很多照片。
能得到愛因斯坦的大腦，這讓他欣喜若狂，忍耐不住的哈維終於在一天拿起了電話，與他導師哈里·齊默曼分享了這條驚天大秘密，沒想到齊默曼教授在一項新研究中，迫不及待地將愛因斯坦大腦還存在的訊息無意透露給了外媒，轟動全世界，哈維行為很快受到了無數人譴責，被看成是世界最無恥的小偷，一個沒有誠信的人，揹負了一世罵名，哈維因此而被普林斯頓大學開除。
以哈維之後的生活狀態來看，愛因斯坦大腦並不是一個幸運禮物，更像是一個長期詛咒，此後再也沒有醫院願意聘用他，就連找一份普通工作也變得十分困難，最後只得流落到一個小工廠裡做普通工人，拿著微薄的工資，他的妻子也因此事而與他長期不和，要他儘快銷燬這顆帶來黴運的大腦，因為一直被放在家中，但哈維怎麼可能這麼做呢！無法忍受的妻子最終選擇了離婚。
為了研究大腦，哈維在離開普林斯頓大學之後不久，便帶這顆大腦帶到了多所大學和醫院，一開始來到了賓西法尼亞大學，希望能獲得什麼有用資訊，但唯一獲得的就是大腦重量，重1230克，比普通人大腦反而略小，為了便於研究，哈維在離開普林斯頓大學之後，便帶這顆大腦來到了費城醫院，富有經驗的醫生依照大腦解剖圖譜，將愛因斯坦大腦切成240片，並且將每片貼上標識。
之後，有一位名為瑪麗亞戴蒙德的神經學家與哈維多次交涉後，終於獲著小片愛因斯坦大腦，經研究後發現，跟其它成年男性大腦相比，神經膠質細胞要多出73%，這或許是因為使用大腦過多的緣故，於是在實驗神經學中發表了關於愛因斯坦大腦研究論文。隨後不斷地有科學發現，有專家發現，愛因斯坦大腦皮質神經元密度較高較緊湊，這可能是他能夠高效率處理訊息的原因，還有專家發現，愛因斯坦大腦胼胝體比正常人厚，可用來處理複雜思維和決策。