『천재들의 패러독스』에서는 24가지의 수학적 패러독스를 소개한다. 3개의 장으로 구성되어 있으며, 1장은 정통, 2장은 논리, 3장은 응용, 이렇게 각각의 장마다 8개의 패러독스 이야기로 나누어져 있다. 거북이가 앞서 출발하기만 한다면 아킬레스는 절대로 거북이를 따라 잡을 수 없다는 유명한 제논의 역설에서부터 수학적으로 신은 존재할 수 없다. 또는 결혼을 해야 하나 말아야 하나, 스스로 자신의 머리를 깎을 수 없는 불쌍한 이발사의 이야기에 이르기까지 역사상 최고의 천재 수학자들이 수학적 논리로 풀어낸 재미있고 알쏭달쏭한 에피소드로 이루어져 있다.

1장, 정통 패러독스
아킬레스는 거북이를 따라잡을 수 있을까 / 14
제논의 패러독스(1)
크레타인들은 모두 거짓말쟁이다 / 24
에피메니데스의 패러독스
이발사의 머리는 누가 깎을까 / 34
러셀의 패러독스
수요일에는 빨간 장미를 / 42
연쇄삼단논법의 패러독스
날아가는 화살은 날지 않는다 / 54
제논의 패러독스(2)
트리스트럼 샨디의 자서전은 언제 완성될까 / 62
러셀의 패러독스
모든 집합들의 집합은 변칙이다 / 68
칸토어의 패러독스
사형수는 절대로 죽지 않는다 / 76
역행귀납논법의 패러독스

2장, 논리 패러독스
수학적으로 신은 존재할 수 없다 / 86
전지전능의 패러독스
스핑크스의 자존심을 상하게 하는 법 / 92
뷔리당의 패러독스(1)
죽느냐 사느냐, 그것이 문제로다 / 100
뷔리당의 패러독스(2)
대체 누가 거짓말을 하는데? / 108
자기언급적 패러독스
살인을 하려면 예의 바르게 하라 / 116
포레스터의 패러독스
번쩍인다고 해서 모두 금은 아니다 / 124
베르트랑의 패러독스(1)
각각 다른 세 가지 확률의 비밀 / 130
베르트랑의 패러독스(2)
세상에서 가장 방이 많은 호텔 / 138
힐버트의 패러독스

3장, 응용 패러독스
결혼을 해야 하나 말아야 하나 / 148
선견(先見)의 패러독스
믿기 때문에 믿을 수 없다 / 156
플라세보 패러독스
백만장자의 고약한 제안 / 164
자기모순적 발언의 패러독스
당신은 죽을병에 걸렸습니다 / 172
확률의 패러독스
어느 병원에서 수술을 받아야 할까 / 180
표준화되지 않은 통계의 패러독스
시저는 이미 알고 있었노라 / 188
자기기만의 패러독스
너는 너에 대해서 예언할 수 없다 / 198
예언의 패러독스
이 책에는 틀린 내용이 있습니다 / 204
저자 서문의 패러독스