i 1995, at engelske Andrew Wiles beviste den sagnomspundne sidste sætning af Fermat - et bevis, der ellers havde stået som alle matematikeres store drøm, siden Pierre de Fermat i 1637 gjorde et notat om den i marginen af Diofants berømte værk Arithmetika. Og der skulle gå næsten hundrede år, inden den russiske matematiker Grigori Perelman i 2003 endelig beviste den berømte Poincaré-formodning. Andre problemer inden for blandt andet talteori og dynamiske systemer henstår stadig som uløste mysterier. "Matematiske mysterier" præsenterer en række af disse største og mest svimlende udfordringer inden for matematikken. Tilsyneladende paradokser i sandsynlighedsteorien og mængdelæren, primtallenes uransagelige og uhåndgribelige natur samt matematikkens pludselige og overraskende forvandling i forrige århundrede og flere andre matematiske mysterier udfoldes og løses - så vidt muligt - af matematikere og videnskabshistorikere ved Aarhus Universitet.