Alabama, 1932: In einem der wenigen Krankenhäuser für Afro-Amerikaner, kümmert sich Krankenschwester Eunice Evers gemeinsam mit Dr. Brodus um männliche Syphilis-Kranke. Als die Mittel für die Behandlung zur Neige gehen, wenden sich die Behörden mit einer ethisch zweifelhaften Anfrage an Brodus: Seine Patienten sollen, ohne ihr Wissen, an einer Studie über unbehandelte Syphilis teilnehmen.

Nashville 1930: Der schwarze Vivien Thomas arbeitet als Schreiner, um sich das Geld für das College und das anschließende Medizinstudium zu verdienen. Aufgrund der wirtschaftlichen Situation wird er jedoch entlassen und nimmt eine Stelle als Hausmeister im Labor von Dr. Alfred Blalock an. Dieser findet sehr schnell heraus, dass Thomas eine außerordentliche Begabung für medizinische Belange hat, und so steigt Vivien Thomas schnell zum „Laborleiter“ auf. Die Pleite der Bank, bei der Thomas seine Ersparnisse deponiert hat, zwingt Thomas den Traum vom Medizinstudium aufzugeben und ständig im Labor zu arbeiten, da er mittlerweile auch eine Familie zu versorgen hat. Blalock, für den die Stelle in Nashville nur eine Zwischenstation auf seiner Karriereleiter darstellt, forscht auf dem Bereich des Wundschocks und warum er in vielen Fällen zum Tod führen kann. Seine erfolgreiche Behandlungsmethode, die er unter der Mithilfe von Thomas entwickelt hat, rettet im Zweiten Weltkrieg vielen Soldaten das Leben.