Im Jahre 1963 wird bei dem brillanten Physikstudenten Stephen Hawking (Benedict Cumberbatch) die unheilbare Nervenkrankheit ALS diagnostiziert. Die Ärzte geben dem jungen Wissenschaftler zu jenem Zeitpunkt noch rund zwei Jahre zu leben. Doch das hält den ehrgeizigen Hawking nicht von seinen Forschungen zur Entschlüsselung der rätselhaften Natur unseres Universums ab. Ganz im Gegenteil: Noch energischer als zuvor stürzt er sich in seine Doktorarbeit an der renommierten Cambridge University. Unterstützt von seinen fürsorglichen Eltern Isobel (Phoebe Nicholls) und Frank (Adam Godley) sowie seiner Freundin Jane Wild (Lisa Dillon), die nach dem Krankheitsbefund sogar noch stärker zu ihm hält, legt Hawking schon damals den Grundstein für seine bahnbrechenden Erkenntnisse, die ihn weltberühmt machen sollen.