El estudiante de secundaria Gaku Kitada soñaba con convertirse en matemático, pero abandonó su sueño después de no obtener el resultado esperado en la Olimpiada de Matemáticas. Desanimado, pierde el entusiasmo por la materia y comienza a trabajar en el comedor de la escuela, donde conoce al joven chef prodigio Kai Asakura al servir un espagueti a la napolitana como plato del día.

El espagueti a la napolitana de Gaku, basado en el "pensamiento matemático", fascina a los colaboradores de la escuela durante una cena. Presentado por Kai como un símbolo de la institución, Gaku se vuelve "intocable" para el director.

Después de agradar a Kai al descubrir el secreto del plato de Ranna, Gaku se reencuentra con su amiga y rival de la infancia, Kagura Musashi. Ella lo mira con frialdad por haber abandonado las matemáticas, y Gaku decide cocinar para ella usando su "pensamiento matemático".

Al darse cuenta de que la gastronomía también puede conducir a las "puertas de la verdad", Gaku decide seguir a Kai. Después de graduarse como el mejor alumno de la escuela, se muda a Tokio y comienza a vivir con Kai, iniciando su camino como aprendiz en el restaurante K.

Su primer plato, carne con papa, no agrada a todos los miembros del equipo. El subchef Hotei lo critica por no saber ver "al ser humano". Perdido y repitiendo errores, Gaku se reencuentra con una compañera de la escuela, Ayu Uomi, y también con los sabores de su tierra natal. Entre lágrimas, encuentra inspiración en los recuerdos de su infancia.

Con un "nikujaga" (carne con papa) de nivel mundial, Gaku finalmente gana el reconocimiento del equipo de "K". Mientras es aceptado como aprendiz y pasa a ser el responsable de las comidas diarias, Gaku comienza a sentirse ansioso en medio de la rutina acelerada.