Plot
Pada tahun 1963, mahasiswa jurusan astrofisika Universitas Cambridge Stephen Hawking (Eddie Redmayne) memulai hubungan romantis dengan mahasiswa jurusan sastra Jane Wilde (Felicity Jones). Meskipun Stephen unggul dalam matematika dan fisika, teman-teman dan profesornya prihatin karena tidak memiliki topik tesis. Setelah Stephen dan profesornya, Dennis Sciama (David Thewlis), menghadiri seminar tentang lubang hitam, Stephen menduga bahwa lubang hitam mungkin merupakan bagian dari penciptaan alam semesta dan memutuskan untuk menulis tesisnya tepat waktu.
Sambil mengejar penelitiannya, otot Stephen mulai tidak berfungsi, menyebabkan Stephen jatuh dan kepalanya terbentur ke tanah. Stephen mengetahui bahwa ia memiliki penyakit motor neuron; ia tidak dapat berbicara, menelan, bernafas atau menggerakan sebagian besar tubuhnya, dan hanya bisa hidup selama dua tahun. Stephen bertanya apa yang akan terjadi pada otaknya dan dokter memberi tahu Stephen bahwa penyakit itu tidak akan memengaruhi otak atau pikirannya, tetapi pada akhirnya, tidak ada yang tahu apa penyakit yang sebenarnya. Saat Stephen menjadi tertutup dan fokus pada pekerjaannya, Jane mengaku bahwa ia mencintai Stephen. Ia mengatakan kepada ayah Stephen, Frank (Simon McBurney), bahwa ia bermaksud untuk tinggal dengan Stephen bahkan saat kondisinya memburuk. Mereka menikah dan memiliki seorang putra.
Stephen mempresentasikan tesisnya ke dewan pemeriksaan, berpendapat bahwa lubang hitam menciptakan alam semesta di dalam Big Bang yang akan memancarkan panas dan akan berakhir di dalam Big Crunch. Ketika ia merayakan keberhasilan tesisnya bersama Jane dan teman-temannya, Stephen menyadari bahwa ia tidak dapat berjalan dan mulai menggunakan kursi roda.
Setelah memiliki anak kedua, seorang putri, Stephen mengembangkan sebuah teori tentang visibilitas lubang hitam dan menjadi fisikawan terkenal di dunia. Jane, yang berfokus pada anak-anak dan kesehatan Stephen, tidak dapat mengerjakan tesisnya sendiri dan menjadi frustrasi. Stephen mengatakan kepada Jane bahwa Stephen akan mengerti jika Jane membutuhkan pertolongan. Jane bergabung dengan paduan suara gereja, di mana ia bertemu dengan seorang duda, Jonathan (Charlie Cox), dan mereka menjadi teman dekat. Jane mempekerjakan Jonathan sebagai guru piano untuk anaknya. Jonathan berteman dengan seluruh anggota keluarganya, membantu Stephen tentang penyakitnya, mendukung Jane dan bermain dengan anak-anak mereka.
Ketika Jane melahirkan anak laki-laki lain, ibu Stephen, Isobel (Abigail Cruttenden), bertanya kepada Jane apakah anak itu hasil dari Jonathan dan Jane membantahnya. Jane melihat bahwa Jonathan mendengar percakapan tersebut, dan terkejut, tetapi ketika mereka sendirian, mereka mengakui perasaan mereka satu sama lain. Jonathan menjauh dari keluarga, tetapi Stephen mengunjunginya, mengatakan bahwa Jane membutuhkannya.
Ketika Jane dan Jonathan membawa anak-anak mereka berkemah, Stephen diundang untuk menghadiri pertunjukan opera di Bordeaux dan menderita pneumonia. Di rumah sakit, para dokter memberi tahu Jane bahwa Stephen membutuhkan trakeostomi, yang akan membuatnya tidak dapat berbicara. Jane setuju untuk operasi.
Stephen belajar menggunakan papan ejaan dan menggunakannya untuk berkomunikasi dengan Elaine (Maxine Peake), perawat barunya. Ia mendapatkan komputer dengan sintesis bunyi dan menggunakannya untuk menulis buku, A Brief History of Time, yang menjadi buku dengan penjualan terbaik secara internasional.
Stephen memberi tahu Jane bahwa ia telah diundang ke Amerika untuk menerima sebuah penghargaan dan akan mengajak Elaine bersamanya. Jane menyadari bahwa pernikahannya dan Stephen tidak berhasil dan mengatakan kepadanya bahwa ia "melakukan yang terbaik". Jane dan Stephen setuju untuk bercerai. Stephen pergi ke kampus bersama Elaine, keduanya jatuh cinta, lalu Jane dan Jonathan bersatu kembali. Ketika di kampus, Stephen melihat seorang mahasiswa menjatuhkan penanya; ia membayangkan bahwa ia bisa bangkit untuk mengembalikannya. Ia hampir menangis mengingat bagaimana penyakitnya telah memengaruhinya. Ia melanjutkan dengan memberikan pidato yang mengilhami, dengan mengatakan, "Seharusnya tidak ada batasan untuk usaha manusia. Kita semua berbeda, dan kehidupan buruk mungkin ada, tapi selalu ada sesuatu yang dapat Anda lakukan, dan berhasil di sana. Ketika ada kehidupan, ada harapan".
Stephen mengajak Jane untuk bertemu dengan Ratu Elizabeth II. Mereka berbagi hari bahagia bersama anak-anak mereka, dengan Stephen berkata, "Lihat apa yang kita buat".
Film diakhiri dengan momen-momen tertentu dari Stephen Hawking dan kilas balik, saat Stephen pertama kali bertemu dengan Jane. Jane dan Jonathan menikah dengan bahagia, dan ia telah menyelesaikan gelar PhD-nya. Ia dan Stephen tetap berteman dekat. Stephen menolak gelar ksatria dan melanjutkan penelitiannya tanpa rencana untuk pensiun.
