En plena Guerra Fría, un empresario británico se ve envuelto en una peligrosa misión de espionaje que podría cambiar el curso de la historia. Greville Wynne, un hombre común y corriente que lleva una vida aparentemente normal, es reclutado por la inteligencia británica para actuar como un mensajero entre Londres y la Unión Soviética.

La historia se centra en un joven Stephen Hawking, un brillante estudiante de cosmología en la Universidad de Cambridge durante la década de 1960. A medida que se sumerge en los misterios del universo, su vida da un giro inesperado cuando es diagnosticado con esclerosis lateral amiotrófica (ELA), una enfermedad neurodegenerativa que amenaza con paralizarlo por completo. A pesar del sombrío pronóstico, Stephen no se deja vencer y, con la ayuda de su novia Jane, encuentra una fuerza interior que lo impulsa a luchar tanto por su salud como por sus sueños científicos.

En una cálida tarde de verano en 1935, la joven Briony Tallis, una aspirante a escritora de apenas trece años, comete un grave error que cambiará la vida de todos a su alrededor. Tras ver un encuentro apasionado entre su hermana Cecilia y Robbie Turner, el hijo del jardinero, Briony malinterpreta una serie de eventos y, impulsada por su imaginación desbordante y su deseo de proteger a su hermana, decide acusar a Robbie de un crimen que no cometió.