Le film retrace les destins de trois calculatrices afro-américaine au début des années 60, qui ont concouru à l'histoire de la conquête spatiale des Etats-Unis, longtemps écartées de la mémoire collective comme une grande majorité de femmes scientifiques.

Véritable prodige des mathématiques, Katherine Johnson a grandement contribué au succès du premier vol orbital autour de la planète de l’astronaute John Glenn, en calculant les trajectoires des missions du programme Mercury et d'Apollo 11. Mary Jackson fût la première ingénieure en aéronautique de la Nasa et Dorothy Vaughan, la première manager noire de l'histoire de l'agence, responsable du département de calculs informatiques.

Alors que la guerre fait rage entre Russes et Américains pour la conquête de l’espace, elles parviendront à s’illustrer dans un monde dominé par les préjugés raciaux et machistes, en pleine mutation sous l’effet des progrès scientifiques et de l’arrivée des premiers ordinateurs.

Adapté du récit historique de Margot Lee Shetterly, fille d'un chercheur du centre de la NASA de Langley, le film salué pour la qualité de sa distribution, tisse non sans humour histoire politique, scientifique et sociale pour éclairer une face cachée de l'histoire de la NASA.