Calpurnia Tate a onze ans. Dans la chaleur de l'été, elle s'interroge sur le comportement des animaux autour d'elle. Elle étudie les sauterelles, les lucioles, les fourmis, les opossums. Aidée de son grand-père, un naturaliste fantasque et imprévisible, elle note dans son carnet d'observation tout ce qu'elle voit et se pose mille questions. On est dans le comté de Caldwell, au Texas, en 1899. Tout en développant son esprit scientifique, Calpurnia partage avec son grand-père les enthousiasmes et les doutes quant à ses découvertes, elle affirme sa personnalité au milieu de ses six frères et se confronte aux difficultés d'être une jeune fille à l'aube du XXe siècle. Et si la science pouvait ouvrir un chemin vers la liberté ?