Situé dans un lycée privé corrompu avec un traitement préférentiel, "Melancholia" racontera la belle histoire d'un professeur de mathématiques et d'un étudiant en mathématiques cool.
Im Soo Jung incarnera le professeur de mathématiques du lycée Ji Yoon Soo, qui semble de bonne humeur à l'extérieur, mais devient très tenace et têtu une fois qu'elle décide quelque chose. Extrêmement passionnée par les mathématiques, c'est une enseignante qui encourage ses élèves à trouver leurs propres réponses.
Lee Do Hyun incarnera le génie des mathématiques Baek Seung Yoo. C'est un gars de peu de mots qui est un étranger bénévole et aime prendre des photos avec un appareil photo reflex numérique. Bien qu'il se soit classé dernier dans son lycée, il a en fait dominé les Jeux olympiques de mathématiques quand il était plus jeune, entrant au Massachusetts Institute of Technology à 10 ans et abandonnant à 12 ans.