En 2003, justo antes de que estalle la invasión a Irak, una analista de inteligencia británica llamada Katharine Gun se encuentra atrapada en un dilema moral abrumador. Después de recibir un memo filtrado de la NSA que revela un plan secreto para espiar a los miembros de la ONU con el fin de manipular sus decisiones sobre la guerra, Katharine se enfrenta a una decisión que puede cambiarlo todo.

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.