"Dowód" to film oparty na sztuce Davida Auburna opowiadający historię oddanej córki Catherine (Gwyneth Paltrow), która powoli godzi się ze śmiercią swojego ojca (Anthony Hopkins) - nadzwyczajnie błyskotliwego lecz szalonego profesora matematyki. Catherine jest zmuszona stawić czoła swoim długo skrywanym emocjom i obawom. Dziewczynę w przejściu przez te trudne chwile wspiera były student jej ojca (Jake Gyllenhaal), który przegląda zapiski genialnego matematyka w nadziei, że odnajdzie w nich jego dawną świetność. I kiedy Catherine powoli akceptuje fakt, że geniusz jej ojca, który również i ona odziedziczyła, wiązał się w bolesną ceną, pojawia się jej dawno niewidziana siostra (Hope Davis), która przyjechała, aby zająć sprawami ich ojca.