สตีเฟน ฮอว์คิง (เอดดี เรดเมย์น) นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ผู้มีชื่อเสียงโด่งดัง ซึ่งป่วยเป็นโรคเซลล์ประสาทสั่งการเสื่อม (หรือโรคกล้ามเนื้ออ่อนแรง) ตั้งแต่อายุ 21 ปี และแพทย์วินิจฉัยว่าเขาจะมีชีวิตอยู่ได้อีก 2 ปี แต่ด้วยความรัก กำลังใจ และความมุ่งมั่นของ เจน (เฟลิซิตี้ โจนส์) แฟนสาวผู้ไม่เคยหวั่นไหว ทั้งสองจึงแต่งงานกัน โดยที่สตีเฟนไม่ย่อท้อในการต่อสู้กับโรคร้าย ทั้งคู่สร้างครอบครัวและเริ่มต้นสร้างผลงานใหม่ทางด้านการแพทย์และวิทยาศาสตร์ พวกเขาสร้างความสำเร็จได้มากกว่าที่พวกเขาเคยนึกฝันไว้ นั่นก็คือการอยู่มาจนถึงศตวรรษที่ 21