la petrecerea de 21 de ani a lui Stephen Hawking, el întâlnește o nouă prietenă, Jane Wilde. Există o atracție puternică între cei doi și Jane este intrigată de vorbirea lui Stephen despre stele și univers, dar își dă seama că este ceva foarte în neregulă cu Stephen când descoperă brusc că nu este în stare să se ridice. O ședere în spital are ca rezultat un diagnostic îngrozitor. Stephen suferă de boala neuronului motor, iar medicii nu se așteaptă ca el să supraviețuiască mai mult de doi ani. Stephen se întoarce la Cambridge, unde noul termen a început fără el. Dar nu se poate ascunde de realitatea condiției sale prin muncă, deoarece nu poate găsi un subiect pentru doctoratul său. În timp ce colegii săi se aruncă în viața academică și universitară, viața lui Stephen pare să fi fost pusă în așteptare. El respinge ajutorul supraveghetorului său Dennis Sciama și se scufundă într-o depresie. Doar întâlnirile ocazionale ale lui Stephen cu Jane și credința ei în el par să-l țină pe linia de plutire. Teoria predominantă în cosmologie la acea vreme este starea de echilibru, care susține că universul nu a avut niciun început – a existat întotdeauna și va exista întotdeauna – și starea de echilibru este dominată de profesorul Fred Hoyle, un Yorkshireman vorbitor simplu și unul dintre primii experți TV în știință.
Stephen primește o privire timpurie a unei lucrări de Hoyle care urmează să fie prezentată la o prelegere a Societății Regale. El lucrează prin calcule, identifică o greșeală și îl confruntă public pe Hoyle după ce marele om a terminat de vorbit. Rândul provoacă o agitație în departament, dar, mai important, pare să-i dea lui Stephen încrederea de a începe propria sa muncă. Aproape în același timp, Stephen este introdus într-un nou mod de a gândi despre subiectul său de către un alt fizician, Roger Penrose. Topologia este o abordare care folosește concepte de formă mai degrabă decât ecuații pentru a se gândi la natura universului, iar acest lucru se dovedește a fi instrumentul perfect pentru Stephen, căruia începe să-i fie foarte greu să scrie. Marea pasiune a lui Penrose este soarta stelelor pe moarte. Când o stea ajunge la sfârșitul vieții sale, ea începe să se prăbușească în sine. Calculele lui sugerează ceva extraordinar. Prăbușirea stelei pe moarte pare să continue la nesfârșit, până când steaua este infinit de densă, formând o gaură neagră în spațiu. Și în inima acestei găuri negre, arată Penrose, este ceva ce oamenii de știință numesc o singularitate. Aceasta este ceea ce îl conduce pe ștefan la subiectul său de doctorat. El a avut întotdeauna un scepticism negru cu privire la teoria stării de echilibru, iar acum poate începe să vadă un mod de a explica ideea revoluționară și extrem de controversată că universul ar fi putut avea un început. Sciama este sceptic, dar susținător – bucuros să-și vadă elevul concediat și gata să lucreze. Între timp, starea lui Stephen continuă să scadă, scrie și merge cu dificultate, iar discursul său începe să se slureze. Dar acum se concentrează asupra energiilor sale și, cu sprijinul lui Jane, intră într-o nouă fază. De asemenea, el se angajează în relația sa cu ea, cerându-i să se căsătorească cu el și, făcând acest lucru, manifestând o hotărâre sfidătoare de a supraviețui.
cu mintea trasă în sus, Stephen începe să lucreze la implicațiile descoperirii lui Penrose și începe să se acomodeze cu ideea unei singularități. Cu o perspectivă remarcabilă – un adevărat moment Eureka-se întreabă: ce s-ar întâmpla dacă ai rula matematica lui Penrose înapoi? În loc ca ceva să se prăbușească în neant, ce se întâmplă dacă neantul ar exploda în ceva? Și dacă ați aplica acest lucru nu unei stele, ci întregului univers? Răspuns: universul ar fi putut avea originea într-un big bang. În cele din urmă, Stephen intră într-o perioadă de muncă academică febrilă. El aplică teoremele lui Penrose pentru prăbușirea stelelor în universul însuși. Justificând credința lui Sciama în el, el produce un doctorat de strălucire reală și implicații profunde. În teorie, cel puțin, big bang-ul s-ar fi putut întâmpla. La doi ani de la diagnosticul său inițial, Stephen nu numai că este încă în viață, dar a jucat un rol într-o mare descoperire științifică care revoluționează modul în care gândim despre univers. Astăzi, consensul științific este că universul a început cu un big bang: cu miliarde de ani în urmă, o explozie cosmică a adus spațiu și timp în existență.
o poveste secundară, întrețesută, urmează o căutare științifică diferită, dar conectată. Necunoscut lui Hawking, la fel cum era diagnosticat în 1963, doi oameni de știință americani se îmbarcau în propria lor misiune științifică. Cercetarea lor a fost de a produce dovezi solide pentru a sprijini munca teoretică a lui Hawking. Ne întâlnim Arno Allan Penzias și Robert Woodrow Wilson într-o cameră de hotel din Stockholm în 1978. Ei sunt intervievați despre descoperirea lor în ajunul primirii premiului Nobel pentru Fizică. Ei descriu cum, pe dealurile de deasupra New Jersey, au scanat cerul cu un radiotelescop și au început să recepționeze un semnal radio ciudat din spațiu. În timp, cei doi oameni de știință au ajuns să-și dea seama că au detectat căldura rămasă a primei explozii antice care a creat universul. Au găsit dovada fizică a big bang-ului.