O filme retrata a vida do físico inglês Stephen Hawking, que aos 21 anos de idade foi diagnosticado com a doença neurológica que afeta a coordenação motora, denominada esclerose lateral amiotrófica (ELA), incurável e degenerativa e, lhe foram dados, pelo médico, mais dois anos de vida. Hawking não se desespera e muito menos Jane Wide, a sua namorada. Stephen e Jane haviam se encontrado numa festa na universidade de Cambridge e os encantos mútuos se transformaram numa bela consequência de um amor incondicional. Ela estudava poesia.
"Vamos enfrentar isto juntos", diz Jane para Stephen e para a sua família e marcam casamento. Jane passa a ser esposa, companheira e acima de tudo a mais dedicada das enfermeiras que Stephen precisava. Os êxitos de Stephen em sua carreira de físico progrediam na mesma medida em que a sua coordenação motora se atrofiava, menos as atividades cerebrais, obviamente. O casal terá três filhos. Ao final ocorre um divórcio e Jane se casa com Jonathan, um prestativo jovem, viúvo, músico e regente de um coral da igreja frequentada por Jane. Ao menos no filme, a separação ocorre sem traumas e com o pleno consentimento de Stephen.
O respeito que Stephen recebe da academia se deve aos estudos do tempo, da origem do universo, dos buracos negros. A Brief History of Time é o livro que o consagrou junto à comunidade científica. O seu gênio é comparável ao de Isaac Newton e de Einstein. A grande virtude de Jane foi a de dedicar todos os esforços para preservar a vida do cientista, para que ele pudesse dar continuidade às suas contribuições para com a humanidade. Uma cena é especialmente memorável, quando Stephen passa mal e, em consequência de uma cirurgia, perde a fala, mas não a comunicação. Esta é preservada por um aparelhinho eletrônico e por um mínimo de coordenação motora que ainda lhe sobra.