Una noche, el guionista Adam, en su edificio de apartamentos casi vacío en el Londres contemporáneo, tiene un encuentro fortuito con su misterioso vecino Harry que rompe el ritmo de su vida cotidiana. A medida que Adam y Harry se acercan, Adam es llevado de vuelta a su hogar de la infancia, donde descubre que sus padres fallecidos desde hace mucho tiempo están vivos y lucen la misma edad que el día en que murieron hace más de 30 años.

En 1961, el piloto de pruebas de la NASA Neil Armstrong está volando el avión cohete X-15 cuando, inadvertidamente, rebota en la atmósfera. Aunque logra aterrizar el avión en el desierto de Mojave, sus colegas expresan preocupación de que su reciente historial de percances se deba a la distracción, y es puesto en tierra. Su hija de dos años y medio, Karen, está recibiendo tratamiento por un tumor cerebral. Desesperado por salvarla, Armstrong lleva un registro detallado de sus síntomas y trata frenéticamente de encontrar posibles tratamientos, pero ella muere poco después. Devastado por el dolor, Armstrong solicita unirse al Proyecto Géminis y es aceptado en el Grupo 2 de astronautas de la NASA. Armstrong, su esposa Janet y su hijo Rick se mudan a Houston junto a otras familias de astronautas. Armstrong entabla amistad con Elliot See, otro piloto de pruebas civil, y Ed White (astronauta). Mientras Armstrong comienza su entrenamiento, Deke Slayton destaca a los nuevos astronautas la importancia del programa Géminis, ya que la Unión Soviética había alcanzado cada hito en la Carrera Espacial antes que Estados Unidos. Armstrong y Janet tienen un segundo hijo, Mark.

Cuenta la historia real del británico Louis Wain, un artista, inventor y empresario, que hizo todo lo posible para cuidar de sus cinco hermanas y su madre. Dos eventos cambiaron su vida para siempre: conocer a Emily, el amor de su vida, y adoptar a Peter, un gatito perdido. Los dos se convertirán tanto en su familia como en su inspiración para pintar las extraordinarias imágenes de gatos que lo hicieron mundialmente famoso.

En Estocolmo, Suecia, la hacker vigilante Lisbeth Salander es contratada por el programador informático Frans Balder para recuperar Firefall, un programa capaz de acceder a los códigos nucleares del mundo que él desarrolló para la Agencia de Seguridad Nacional, ya que Balder cree que es demasiado peligroso que exista. Lisbeth recupera con éxito Firefall de los servidores de la NSA, atrayendo la atención del agente Edwin Needham, pero no logra desbloquearlo y posteriormente el programa es robado por mercenarios liderados por Jan Holtser, quienes también intentan matar a Lisbeth. Cuando ella no se presenta a su cita programada, Balder cree erróneamente que Lisbeth decidió quedarse con Firefall para ella misma y contacta a Gabrielle Grane, la subdirectora del Servicio de Seguridad Sueco (Säpo), quien traslada a Balder y a su hijo pequeño August a una casa segura. Mientras tanto, Needham rastrea el inicio de sesión no autorizado hasta Estocolmo y llega en busca de Lisbeth y Firefall.

Un grupo de mujeres en una colonia religiosa aislada lucha por reconciliar su fe con una serie de agresiones sexuales cometidas por los hombres de la colonia.