Michael Sheen și Lizzy Caplan îi joacă pe William Masters și Virginia Johnson, autorii unor cercetări științifice pe teme sexuale, în acest nou serial plasat în anii '50 și inspirat de o carte semnată de Thomas Maier.
Cele două personaje, jucate de Sheen (Frost/Nixon, The Queen) și Caplan (Party Down, New Girl), sunt în deschiderea filmului încă niște începători în studiul comportamentului sexual al oamenilor. Atunci când cei doi se întâlnesc, în 1956, Masters este un medic surprins să afle că multe femei simulează orgasmul, și a cărui viață intimă cu propria soție se rezumă la executarea "celei mai bune poziții pentru concepție".
În schimb, mai tânără și plină de viață, Johnson este o fostă cântăreață de bar care caută experiențe sexuale pentru că o fac să se simtă bine, fiind capabilă să nu se implice afectiv atunci când face sex. Totodată, își dorește mai mult decât "o altă relație" cu un bărbat.
De aici încolo, cei doi vor surprinde o lume întreagă cu cercetările lor, ce constau în a lega senzori diverșilor subiecți în timpul actului sexual, pentru a înregistra parametrii fiziologici ai orgasmelor. Prin urmare, avem un bordel-clinică. O cameră ascunsă într-un dildo numită Ulise. Șantaj în forme diverse. Totul pentru colectarea datelor "fiziologice" necesare studiului.