O inusitado em Rocket Science começa desde seu protagonista: uma pessoa que gagueja instintivamente prefere os bastidores, os papéis secundários, mas Hal Hefner (vivido pelo ator revelação Reece Thompson) faz exatamente o movimento oposto. Estudante secundário em New Jersey, Hal decide tomar a mais improvável das atitudes para uma pessoa que gagueja: impelido por uma avassaladora paixão juvenil, resolve entrar no grupo de debates da escola e ir em busca de sua voz perdida.