18. sajandi lõpul hakkavad kaks noort sakslast mõõtma maailma. Üks neist, Alexander von Humboldt, seikleb ürgmetsades ja steppides, reisib Orinoco jõel, maitseb mürki, loendab täisid indiaanlaste peas, ronib aukudesse maa sees, vallutab vulkaane, kohtub merekoletiste ja inimsööjatega. Teine aga, matemaatik ja astronoom Carl Friedrich Gauss, kes ei suuda elada naisteta ja ometi ronib pulmaöölgi voodist välja, et pähe tulnud valem kirja panna, ei pea selleks lahkuma kodusest Göttingenist, et tõestada ruumi kõverust.

Mehed kohtuvad 1828. aastal Berliinis, kui nad on juba vanad, kuulsad ja ekstsentrilised. Vaevalt on Gauss tõllast väljunud, kui ta kaasatakse Saksa-Prantsuse sõja järgse Saksamaa poliitilisse kaosesse.

Kehlmann kirjutab fantaasiarikkalt ja humoorikalt kahe geeniuse elust, nende igatsustest ja nõrkustest, sellest, kuidas nad balansseerivad üksinduse ja armastuse, naeruväärsuse ja geniaalsuse, ebaõnnestumise ja edu piirimail. "Maailma mõõtmine" on sädelev ja intelligentne filosoofiline seiklusromaan.