„Sanpou Shoujo” to adaptacja dziecięcej powieści o tym samym tytule z 1973 roku autorstwa Hiroko Endo, która zainspirowana była opowieścią, którą usłyszała od swojego ojca jako dziecko. Akcja anime koncentruje się na 13-letniej dziewczynie o imieniu Aki. Podczas pielgrzymki do Sensou-ji, buddyjskiej świątyni znajdującej się w Asakusa w Tokio, odkrywa błąd w sangaku – tradycyjnej japońskiej formie geometrycznej matematyki. Wieść o jej intelekcie szybko się roznosi, docierając do sławnego Arimy Yoriyuki. Zatrudnia on Aki jako nauczycielkę matematyki dla księżniczki regionu, co prowadzi do rywalizacji z innymi geniuszami i cudownymi dziećmi. Marzeniem Aki jest jednak zebranie wystarczająco dużo pieniędzy, aby otworzyć szkołę dla biednych dzieci, w której mogłaby uczyć ich arytmetyki.