"התאוריה של הכל" הוא דרמה רומנטית המבוסס על ספרה של ג'יין הוקינג "מסע אל האינסוף: חיי עם סטיבן". העוקב אחרי התאהבותם חסרת הגבולות, מסירותה הבלתי נלאית של ג'יין, גילוי מחלתו של הוקינג, פריצות הדרך הפיזיקאיות והאופטימיות הטמונה באישיותו.
בשנת 1963 הוקינג (אדי ריידמן), סטודנט לקוסמולוגיה באוניברסיטת קיימברידג', עובד על הדוקטורט שלו המציג הסבר פשוט להקמת היקום. אולם כאשר מלאו לו 21 שנים, מתקבלת אבחנה רפואית קשה מנשוא המגלה כי הוקינג חולה במחלה נדירה בשם נוירון מוטרי (ALS).
הרופאים העריכו כי תוחלת חייו הנוכחית תהייה לכל היותר כשנתיים. אולם הוקינג מסרב לקבל את האבחנה ויחד עם אשתו ג'יין (פליסיטי ג'ונס) הנלחמת יחד איתו במכת הגורל הם מצליחים להמשיך קדימה למרות המחלה. ובעזרתה של אישתו ג'יין ומסירותה הוקינג מסיים את הדוקטורט שלו בהצלחה, מתחתן ומקים את משפחתו.
