Lana er en dedikert vitenskapsmann på vei mot en professorsgrad, samtidig som hun elsker fire ting: vitenskap, kattene sine, vennene sine og bøkene sine. Hennes tilværelse snus imidlertid på hodet når hun oppdager at hennes kjæreste har vært utro med hennes beste venninne. Dette sjokket fører henne til å søke tilflukt i en kostbar hotellkjeller, der hun tilfeldigvis møter Christian Slade – Hollywoods heteste stjerne, kjent som 'Amerikas mest sexy mann'. I et forsøk på å unngå fotografering finner han seg selv i den samme kjelleren, hvor han oppdager Lana som gråter. Christian er umiddelbart dratt mot denne intelligente og vakre kvinnen, som ikke kjenner til hans berømmelse eller rikdom. Han ser dette som en sjanse til å autenticere relasjonen sin, uten presset fra hans offentlige liv. 'The Love Theorem' tar leserne med på en hjertevarm og morsom reise, hvor kjærlighet møter vitenskap, og gir et nytt perspektiv på hva som virkelig betyr noe når det kommer til hjerte og sjel.