Teorie všeho vypráví výjimečný a neuvěřitelný životní příběh Stephena Hawkinga, který na svém velmi nemocném těle nosí jednu z nejchytřejších hlav, jakou kdy lidstvo poznalo. Byť by vám hravě vysvětlil nesrozumitelné zákonitosti fungování vesmíru, sám možná nechápe, jak je možné, že jeho vlastní život zachránila tak neobyčejná věc, jakou je láska. Příběh začíná v roce 1963, kdy má jednadvacetiletý Stephen Hawking, student kosmologie na Cambridge, našlápnuto ke skvělé budoucnosti. Spolužáci i profesoři ho naprosto zbožňují, stejně jako krásná Jane, která na téže škole studuje umění. On na oplátku zbožňuje ji. Když však v osobním i profesním životě stane na pomyslném vrcholu, zažije nemilosrdný pád. Doslova. Lékařské vyšetření po jednom z mnoha jeho „nešikovných" škobrtnutí vyřkne drsnou diagnózu – neléčitelné postupné ochrnutí nervového systému, které do dvou let ukončí smrt. Jenže Jane a Stephen se osudu vzepřou. Vezmou se a snaží se žít normální život. On si nemoc nepřipouští a dodělává si doktorát. Ona ho všemožně podporuje, často až za hranici sebeobětování. Čím víc se blíží předpokládaný konec, tím hektičtěji se oba snaží společně žít.
