质数是一种只能被一和它自身整除的数字，在自然数的无穷序列中，它们永远被前后之间的数字隔离着，而且数值越大它们相距越远，它们无疑是一种特殊而又孤独的数字。但仍然有相差为2的孪生质数会偶尔出现，书中的男女主角就像一对孪生质数，毗邻却无法交集，相爱却难以结合，孤独使他们相遇又使他们分离。
男主马蒂亚从小聪明内向，小时候为摆脱有智力障碍的双胞胎妹妹米凯拉而将其丢在公园长椅上导致妹妹失踪，这给他带来了无比沉重的内疚与自责，这是他内心无法磨灭的童年创伤，从此与外部世界隔离几乎很少与他人沟通，一直沉溺于数学的海洋，这让很多人误认为天才都一向沉默寡言。可能也只有孤独的灵魂才能互相吸引，女主爱丽丝本来拥有一个富足愉快的家庭，可是爱丽丝的父亲出于虚荣心逼迫她参加滑雪训练，因为一次事故导致爱丽丝的一条腿落下了残疾，这成了她人生中的巨大障碍与遗憾，一直遭到同龄人的排挤与歧视，她非常渴望得到他人的认可，渴望友情和爱情。
他们都成了非常孤独的人，不过这又是两种看似不同的孤独，马蒂亚的孤独是一直活在自己的世界里而拒绝这个世界，爱丽丝的孤独是想融入这个世界却一直被这个世界拒绝。但他们也不是完全孤独着，马蒂亚有着非常友好甚至后来一度被别人认为是同性恋的同桌丹尼斯，爱丽丝也和曾经一度威胁过她的坏女生薇奥拉成为了好朋友。高中时代的他们经常在爱情的边缘试探，但阻碍他们之间的鸿沟又宛如他们内心的孤独感一样，深不见底，莫不可测。我看见你，却试图不去看你，你来到我眼前， 我却闭上眼睛。他们之间爱而不得，永远无法结合的爱情都是最真实的人性体现，现实之所以会使爱情成为悲剧，是因为它早在人性中埋下了悲剧的种子。
因为马蒂亚的天赋异禀被国外知名大学录取后，而跟随他去的也只有永无止境的孤独，长大后的他曾无数次回忆起小时候把妹妹弄丢的那个下雨的黑夜，即使再多的荣耀都无法拯救那孤独的罪恶感。而爱丽丝选择了自己喜欢的职业当了一名摄影师，在天各一方的许多年里他们始终保持着无间断的联系直到爱丽丝与法比奥的结婚，而马蒂亚似乎也差点遇到真爱娜迪娅。就在爱丽丝快要摆脱孤独痛苦的时候丈夫的死和在医院里碰到了失踪多年的米凯拉，精神几近失常的爱丽丝给马蒂亚发了最后一张照片，那是一张曾经爱丽丝使唤着马蒂亚共同拍的一张娃娃婚合影，收到信的马蒂亚在第一时间赶回国后，突然的重逢让爱丽丝激动不已，此时不惑之年的他们并没有感觉到不适，而像一开始那样的相遇相爱，爱丽丝的热情疯狂依旧没有挽回得了那个内心如数字般纯洁和孤独的马蒂亚，多么遗憾但又多么真实！马蒂亚内心一直想着，选择只是短短几秒钟的事，然后用余下的时间来还债，曾经的他已经失去过米凯拉和高中时的爱丽丝，而这一次，悲剧的重演亦是必然。
马蒂亚手心里自残留下的划痕和爱丽丝偷偷在腰上刻的纹身无疑都是他们特殊而又孤独的标记，就像一个神秘的，不可磨灭的标志，被无可挽回的永远封存在那里。质数的世界是孤独的，如果到达世界的尽头就能尽情呼唤爱情，他们将永远没有机会。对于他们来说，爱情可以拯救孤独但爱情也不足以枪毙孤独，因为爱情本身就是一种狭隘的孤独。
故事最后爱丽丝来到湖滩边躺下，她想起小时候那次躺在山谷里被积雪掩埋的样子，想起那种天籁般的寂静，现在也和那时一样，没人知道她在哪里，这一次也同样没人会来，但她已不再有任何期待了，她对着明澈的天空微笑，只稍稍一使劲就自己站了起来。那是被孤独吞噬殆尽的灵魂做的最后一次自我救赎，同时也证明了只有靠自身的努力，才能摆脱孤独的枷锁，克服并战胜孤独。
尼采曾说过“孤独是条鲸鱼，吞噬着我”，而如今的繁华社会里，孤独却像无数个蚂蚁，无时无刻不在啃噬着我们的身心。但哪种比较孤独：是活在自己的世界里，谁也不爱，还是心里爱着一个人，却始终无法向爱靠近？越长大，越觉得孤独竟是生命的必然，每个人都是质数列中孤单而又特别的存在。我们都是那孤独的质数，我们都承受着质数的孤独。
