En la Universidad de Cambridge, el estudiante de astrofísica Stephen Hawking comienza una relación romántica con la estudiante de literatura Jane Hawking. Aunque Stephen destaca en matemáticas y física, sus amigos y profesores están preocupados por su falta de tema de tesis. Después de que Stephen y su profesor Dennis W. Sciama asisten a una conferencia sobre agujeros negros, Stephen especula que los agujeros negros podrían haber sido parte de la creación del universo y decide escribir su tesis sobre el tiempo.

Durante la Guerra Fría entre Estados Unidos y Rusia, el ingeniero Greville Wynne (Benedict Cumberbatch) se infiltra como espía en el MI6, servicio de inteligencia británico. Cuando la crisis de los misiles cubanos promete inclinar la balanza a favor del país soviético, Wynne comenzará a trabajar con la CIA para filtrar información sobre el plan que tienen en marcha los rusos y así evitar una catástrofe

Una periodista encuentra una valiosa colección de cartas de amor de 1965 y resuelve descifrar el misterio de un affaire secreto... al tiempo que inicia su propio romance.

¿Cómo encuentras un amor duradero en el mundo actual? Para Zoe (interpretada por Lily James), una adicta a las aplicaciones de citas y documentalista, deslizar hacia la derecha solo le ha traído una interminable lista de hombres equivocados, para consternación de su excéntrica madre Cath (interpretada por Emma Thompson). Para el amigo de la infancia y vecino de Zoe, Kaz (interpretado por Shazad Latif), la respuesta es seguir el ejemplo de sus padres y optar por un matrimonio arreglado (o "asistido") con una novia brillante y hermosa de Pakistán. Mientras Zoe filma su esperanzador viaje desde Londres a Lahore para casarse con una desconocida elegida por sus padres, ella comienza a preguntarse si podría aprender algo de un enfoque profundamente diferente para encontrar el amor.