La cámara se enfoca en una clase de matemáticas de secundaria. Un chico, llamado Max, de 16 años, está sentado en su pupitre, aparentemente aburrido, mientras la profesora da una lección complicada de álgebra.
En la fila delantera, está su compañera de clase, Lily, una estudiante modelo que siempre se destaca en todo. Max no puede evitar mirarla de vez en cuando, fascinado por su inteligencia y belleza.
Un día, después de una larga noche de estudio, Max se despierta sintiéndose diferente. Mientras se dirige a la escuela, se da cuenta de que puede entender todo lo que la gente dice a su alrededor, como si pudiera leer sus mentes.
En la clase de matemáticas, Max descubre que ha adquirido el conocimiento de Lily, y puede responder todas las preguntas que la profesora hace con facilidad. Lily, por otro lado, parece distraída y confundida, incapaz de responder las preguntas más simples.
Después de la clase, Max se acerca a Lily y trata de hablar con ella, pero ella parece evasiva y nerviosa. Pero cuando la toca, siente que de alguna manera está conectado con ella, como si sus mentes estuvieran entrelazadas.
Poco a poco, Max se da cuenta de que puede acceder a todo el conocimiento de Lily, y viceversa. Juntos, se convierten en la pareja más inteligente de la escuela, respondiendo preguntas y resolviendo problemas que antes les parecían imposibles.
Pero la relación entre ellos comienza a volverse más complicada cuando Max se da cuenta de que también tiene acceso a los secretos y pensamientos más profundos de Lily, y viceversa. Max se enamora de Lily, pero no sabe cómo abordarla sin revelar el secreto de sus mentes entrelazadas.
Lily, por su parte, comienza a sentirse invadida y vulnerable ante la idea de que alguien pueda acceder a sus pensamientos más íntimos.
La tensión entre ellos aumenta cuando descubren que no son los únicos que tienen acceso a este poder. Un grupo de estudiantes más mayores, que se hacen llamar los "Conectados", también poseen esta habilidad, y están decididos a usarla para sus propios fines.
Max y Lily deberán unir sus mentes y habilidades para luchar contra los Conectados y proteger sus secretos, mientras que al mismo tiempo, intentan mantener su propia conexión oculta.
Max y Lily deciden explorar su conexión mental para descubrir cómo pueden acceder al conocimiento del otro. Después de varias pruebas, descubren que su conexión es producto de un experimento científico en el que participaron cuando eran niños. Ambos recibieron un chip implantado en su cerebro, que les permitió conectarse con el fin de mejorar sus habilidades cognitivas.
Max y Lily se sienten confundidos y traicionados por el hecho de que sus padres no les informaron sobre el experimento. Sin embargo, deciden seguir explorando su conexión y utilizan su habilidad para estudiar y mejorar sus habilidades.
Mientras tanto, los "Conectados" se vuelven más agresivos en su búsqueda de poder. Descubren la habilidad de Max y Lily y tratan de obligarlos a unirse a su grupo. Max y Lily rechazan su oferta, pero los Conectados deciden actuar por la fuerza.
Max y Lily se ven obligados a luchar contra los Conectados, utilizando su conexión para anticipar sus movimientos y detenerlos. Finalmente, los Conectados son derrotados, y Max y Lily pueden seguir adelante con sus vidas.
Sin embargo, la conexión mental sigue siendo un problema para ellos. A medida que se acercan el uno al otro, ambos comienzan a sentir las emociones del otro y a experimentar sus pensamientos y sentimientos. Max y Lily deciden que, aunque su conexión mental puede ser beneficiosa, necesitan encontrar una manera de separar sus mentes para poder tener una relación normal.
El tercer acto se centrará en cómo Max y Lily encuentran una manera de desconectarse y seguir adelante con sus vidas, mientras que al mismo tiempo protegen su secreto y mantienen sus habilidades recién adquiridas.
Max y Lily deciden buscar la ayuda de un neurocientífico para encontrar una manera de desconectar sus mentes. Después de varias pruebas y experimentos, el científico encuentra una forma de desconectar sus cerebros sin causar ningún daño permanente.
Max y Lily finalmente se separan mentalmente, lo que les permite tener una relación normal sin tener que preocuparse por las intrusiones en sus pensamientos y emociones. Ambos comienzan a vivir sus propias vidas, estudiando y explorando el mundo por sí mismos.
Sin embargo, a pesar de su separación, ambos han aprendido valiosas lecciones de su experiencia. Max aprendió a apreciar la inteligencia y el conocimiento de Lily, y Lily aprendió a ser más abierta y confiar más en los demás.
Finalmente, Max y Lily deciden mantener su experiencia en secreto, ya que no quieren que otros los vean como "monstruos" o "anormales". Pero, saben que su conexión les ha cambiado para siempre, y que siempre tendrán un lazo especial entre ellos, incluso si no pueden compartir sus pensamientos y emociones.
La película termina con Max y Lily caminando juntos hacia su futuro incierto, pero sabiendo que, sin importar lo que pase, siempre tendrán la experiencia única de haber compartido una conexión mental que nadie más podrá entender.
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