Narra la historia nunca contada de tres brillantes mujeres científicas afroamericanas, Katherine G. Johnson (Taraji P. Henson), Dorothy Vaughan (Octavia Spencer) y Mary Jackson (Janelle Monáe), que trabajaron en la agencia espacial NASA a comienzos de los años sesenta (en plena carrera espacial, y asimismo en mitad de la lucha por los derechos civiles de los negros estadounidenses) en el ambicioso proyecto de poner en órbita al astronauta John Glenn.