《美丽心灵》这部影片讲述一位患有精神分裂症但仍潜心研究博弈论和微分几何学领域，诺贝尔经济学奖的数学家约翰·纳什。    主人公纳什是一个奇怪而又不合群的人，在美丽的普林斯顿大学，他是多么的格格不入。但是幸好有查尔斯，他的浪子室友的帮助使得纳什能够忍辱负重，继续他自己的研究。即使是一篇论文都没有发表，即使没有人喜欢，但这都不妨碍他对于自己理论的信心和坚守。一如既往的继续演算，一如既往的不停思考，终于有一天在酒吧里，当他的那些同学有些取笑的让他去追求一位金发碧眼的女孩，当纳什观察着这些竞争对手时，常常在他脑海里酝酿的想法突然变得清晰起来。他随之撰写出了关于博弈论的论文——“竞争中的数学”——大胆地将现代经济之父亚当·斯密的理论做出了不同的解释。终于有了成果，他推翻亚当·斯密的观点并给出了自己卓越的理论。
 
他在麻省理工进行教学和数学研究，和一位物理系学生艾莉丝相爱并结婚，
 
当时是二战时期，他被将军请去做军事解密，最后还被国防部威廉帕彻委以更为重要更秘密的破解敌人密码任务，连他的妻子都不告诉，但最后人们发现从浪子室友到国防部这都是他的幻觉，其实不存在，他患有妄想性精神分裂症。这对他怀孕的妻子是沉重打击，但不曾离开他，陪在他身边接受治疗，但他也意识到自己有精神分裂症的时候，也努力的克服通过意志的力量，与幻影作斗争，一如既往地继续进行着他的工作，并于1994年获得了诺贝尔奖。与此同时，他在博弈论方面颇具前瞻性的工作成为20世纪最具影响力的理论，而纳什也成了一个不仅拥有美好情感，并具有美丽心灵的人。
 
普林斯顿的数学系竞争激烈，这个“神秘的来自西弗吉尼亚的天才”并没有上预备班的经历，也没有遗产或富足的亲戚资助他进入“常春藤盟校”他的研究都是靠他自己的努力，奋斗，在最艰难的时期，是他想象的浪子室友给他帮助鼓励安慰，可见他内心的孤单，但同时也表现出他为了研究付出的心酸挣扎，他执着的心就是美丽的心灵。还有后来他知道自己病情，但为了承担家庭的重担，为了照顾儿子，为了满足妻子的需要，而停止了吃药。并在别人的嘲笑与医生的不赞同下，坚强地活着与心理疾病做斗争。他的心是洁净的，他的坚强意志使他的心灵得到美化。
 
他的妻子在得知自己的丈夫患了这种病的同时发现自己怀孕了，她却没有想要逃避责任，相反，她陪在纳什身边，照料他的起居。在纳什发病并威胁到她的生命安全时，她把孩子送回娘家，自己不弃不离，她理解丈夫不愿意去精神病医院治疗的担心，把丈夫留在身边，在住家休养中给予无微不至的关怀与照料，并顶住巨大的精神压力支撑着一个家庭走过忧患。这又是一曲爱情挽救生命与拯救健康的颂歌，这是美丽心灵最生动的诠释。“在事业上我有了重大突破，在生命中我也找到了最重要的人：只有在这种神秘的爱情方程中，才能找到逻辑或原由来。今晚我能站在这儿全是你的功劳，你是我成功的因素，也是唯一的因素。谢谢你！”这是纳什在获得诺贝尔奖时对他妻子美丽心灵最好的感激。
 
当纳什患病经常被幻觉引导，不自觉地到自己所在学校普林斯顿大学讲学时，大学同事们给予了一个精神病人相当的包容与理解，配合纳什重新找回自我。纳什生活在一个充满关爱与理解的家庭与大学校园里，这是精神病患者运用自己良好心理品质战胜疾病的客观条件。同时也是美丽心灵的又一次诠释。
 
影片取名为美丽心灵不仅仅是赞美纳什的美丽，同时赞美了深爱着他的妻子，还有那些积极为他治疗的医生，大学的同事们。我们是彼此相连的共同体，我们不单单是为自己而活的，我们的行为将会对他人产生影响。我们不能轻易的放弃一个人，因为在任何时候，他都是需要你的。拥有颗美丽心灵，可能会是我们对世界、对生命的美丽回应……