En 1947, étudiant les mathématiques à l’université de Princeton, John Forbes Nash Jr., un brillant élève, élabore sa théorie économique des jeux. Pour lui, les fluctuations des marchés financiers peuvent être calculées très précisément. Au début des années cinquante, ses travaux et son enseignement au Massachusetts Institute of Technology ne passent pas inaperçus et un représentant du Département de la Défense, William Parcher, se présente à lui pour lui proposer d’aider secrètement les États‐Unis. La mission de John consiste à décrypter dans la presse les messages secrets d’espions russes, censés préparer un attentat nucléaire sur le territoire américain. Celui‐ci y consacre rapidement tout son temps, et ce au détriment de sa vie de couple avec Alicia. Ce job n’est toutefois pas sans risques : des agents ennemis surveillent ses moindres faits et gestes. Mais personne ne le croit.

Inspiré de faits réels, Loggerheads raconte trois histoires différentes qui commencent toutes en Caroline du Nord, le jour de la fête des mères : A Kure Beach, Mark, un jeune et séduisant vagabond venu protéger les tortues des mers, rencontre George qui tient un petit motel sur le bord de mer. Dans la petite ville d’Eden, Elizabeth se demande ce qui est arrivé à son fils qui a quitté le domicile familial depuis des années après une querelle avec son père, un pasteur conservateur. A Asheville, Grace quitte son travail à l’agence de location de voiture pour tenter de retrouver le fils qu’elle a dû abandonner, étant adolescente. Ces trois histoires finiront par se mêler pour ne faire qu’une.

New York, dans les années 1980. David, descendant d'une grand dynastie immobilière, tombe fou amoureux de Katie, une jeune fille aux valeurs simples. Ils filent le parfait amour, jusqu'au jour où le comportement de David change...

Bob Saginowski, barman solitaire, suit d'un regard désabusé le système de blanchiment d'argent basé sur des bars-dépôts - appelés « Drop bars » - qui sévit dans les bas-fonds de Brooklyn. Avec son cousin et employeur Marv, Bob se retrouve au centre d'un braquage qui tourne mal. Il est bientôt mêlé à une enquête qui va réveiller des drames enfouis du passé...

À 27 ans, Frances mène une existence tranquille. Elle vit avec sa meilleure amie Sophie à New York et rêve d'être une célèbre danseuse moderne. Alors que la jeune femme a déjà obtenu son diplôme depuis un long moment, sa vie professionnelle stagne. Elle enchaîne les déceptions les unes après les autres. Mais une nouvelle bouscule sa routine. Sophie décide d'emménager avec une autre amie à Tribeca. Bientôt sans logement, Frances se retrouve aussi sans revenus, quand la directrice de sa compagnie de danse lui annonce qu'elle ne peut plus la garder. Imaginative, Frances s'installe chez Lev et Benji, des amis de Sophie. Pour Noël, elle rentre chez ses parents, à Sacramento...

Richie, étudiant à Princeton, joue au poker en ligne pour payer ses frais de scolarité. Lorsqu'il se retrouve ruiné, persuadé d'avoir été arnaqué, il décide de s'envoler pour le Costa Rica afin de retrouver la trace d'Ivan Block, le créateur du site. Ivan prend Richie sous son aile et l'amène à intégrer son business. Sentant grandir le danger et réalisant les ambitions démesurées de son boss, Richie va tenter de renverser la donne en sa faveur.

La veille de Noël, Ben (Lucas Hedges), 19 ans, revient dans sa famille après plusieurs mois d’absence. Sa mère, Holly (Julia Roberts), l’accueille à bras ouverts tout en redoutant qu’il ne cède une fois de plus à ses addictions. Commence alors une nuit qui va mettre à rude épreuve l’amour inconditionnel de cette mère prête à tout pour protéger son fils.