霍金（埃迪·雷德梅恩 Eddie Redmayne 饰）和简（菲丽希缇·琼斯 Felicity Jones 饰）相识于一场舞会上，两人初次见面交谈甚欢，颇有一番相见恨晚的意味。之后，霍金大胆的邀请简参加舞会，二人以此为契机，陷入了热恋之中。
不幸的是，一次昏迷令霍金被确诊患上了罕见的肌萎缩性侧索硬化症（ALS），医生坦言他只剩两年的生命，被病魔折磨的霍金陷入了抑郁之中，然而简并没有因此而抛弃他，恰恰相反，几经波折之后，两人踏入了婚姻的殿堂，简还为霍金生下了一个活泼可爱的孩子。霍金的身体迅速的虚弱下来
故事的设定发生在当下，变种人族群遭到了前所未有的毁灭性打击，而这一切的根源是“魔形女”瑞文（詹妮弗·劳伦斯 Jennifer Lawrence 饰）在1973年刺杀了玻利瓦尔·特拉斯克（彼特·丁拉基 Peter Dinklage 饰）。在得知“幻影猫”（艾伦·佩吉 E llen Page 饰）利用穿越时空的能力帮助Blink（范冰冰 饰）等战友逃脱巨型机器人“哨兵”的追杀后，X教授（帕特里克·斯图尔特 Patrick Stewart 饰）和万磁王（伊恩·麦克莱恩 Ian McKellen 饰）达成认同，
