《万物理论》讲述了霍金（埃迪·雷德梅恩 Eddie Redmayne 饰）与简（菲丽希缇·琼斯 Felicity Jones 饰）的爱情故事。两人在一次舞会上相识，初次交谈便十分投契，仿佛早已相知。随后，霍金主动邀请简参加舞会，两人的关系也由此迅速升温，坠入爱河。
然而，一次昏迷后，霍金被确诊患有罕见的肌萎缩性侧索硬化症（ALS）。医生告诉他，他的生命可能只剩两年。疾病带来的打击让霍金陷入抑郁，但简始终没有选择离开，经历种种波折后，两人步入婚姻，并迎来了一个活泼可爱的孩子。随着霍金的身体状况急剧恶化，他却在学术研究领域不断取得成就。为了陪伴和照顾丈夫，简心甘情愿成为霍金身后的支持者，只是这份付出也渐渐成为两人婚姻出现裂痕的起点。
