Welkom in de swingende jaren zestig. Doordat de publicatie van hun controversiële studie in de schijnwerpers wordt geplaatst, worden Dr. William Masters en Virginia Johnson de onwaarschijnlijke leiders van de seksuele revolutie. Maar terwijl de hernieuwde roem en druk toenemen, raakt hun relatie verwrongen en verward, waardoor het stel in een positie terechtkomt die zelfs zij misschien niet aankunnen.