В центре сюжета фильма "Сумма квадратов катетов" - старшеклассница Соня, которая решает внести изменения в привычную школьную жизнь, перейдя в новое учебное заведение. Её новая цель - соединить двух абсолютно разных парней: бунтаря Марка и увлеченного наукой Гришу. Эти двое находятся на противоположных сторонах школьной иерархии: Марк известен своими хулиганскими выходками, в то время как Гриша предпочитает книги и научные эксперименты, становясь объектом насмешек среди сверстников.
Соня уверена, что может изменить их отношения, и начинает свой необычный социальный эксперимент. Она стремится показать, что между буллером и жертвой могут возникнуть общие интересы и взаимопонимание. Однако планы Сони принимают неожиданный оборот: в процессе эксперимента оба парня начинают испытывать к ней искренние чувства.
Соня оказывается в центре внимания, ведь теперь она должна решить, как поступить с растущими эмоциями двух молодых людей. Её действия могут либо разрушить хрупкое равновесие, созданное между ними, либо привести к неожиданному союзу и взаимоподдержке. Фильм исследует темы дружбы, любви и самоидентификации в подростковом возрасте, показывая, как сложные отношения могут переплетаться и влиять друг на друга.