En Baltimore, en los años 40, el doctor Alfred Blalock (Alan Rickman) y su ayudante Vivien Thomas (Mos Def) trabajaban para encontrar una técnica revolucionaria que garantizaría el éxito de las operaciones de corazón en "bebés azules". A pesar de ser colegas, pertenecían a mundos muy distintos: Blalock, blanco y rico, era el jefe de cirugía del Hospital Johns Hopkins; Thomas, en cambio, era un hábil carpintero, negro y pobre. Mientras estos hombres abrían nuevos y espectaculares caminos en el campo de la medicina, las presiones sociales amenazaban con destruir tanto su trabajo como su amistad.