Анна Николаевна Швабрина слывет чудачкой даже в своих профессиональных кругах. Она нелюдима, неласкова, непроницаема, строга и требовательна к людям. Окружающие от неё по большей части шарахаются, и никому обычно в голову не приходит присмотреться к этой женщине получше. Тогда бы они непременно увидели в ней настоящего гения, которому слишком скучно решать заурядные задачи. Благо учительнице по прозвищу Швабра сама жизнь подсказывает направление, куда она может направить свои математические таланты.
Загремев по ошибке в СИЗО, Анна знакомится с капитаном Вершинином, у сына которого она преподает в школе. Исписывав все стены камеры угрожающего вида формулами, женщина подсказывает сыщику ключ к разгадке преступления, который выводит его на след настоящего убийцы. Так у них завязывается необычное сотрудничество. Иметь дело с Анной для Вершинина - отдельное испытание, но со временем он настолько проникается к вольнонаемной напарнице, что начинает видеть в ней не просто математика, а еще и привлекательную женщину.