Saint-Louis, dans le Missouri, milieu des années 1950. Le docteur William Masters, obstétricien et gynécologue, tente de percer les mystères entourant la sexualité chez les humains. Avec l’aide de son assistante, Virginia Johnson, il multiplie les expériences en laboratoire avec des hommes et des femmes. La publication de leurs observations bouleversera les mœurs d’un bout à l’autre de l’Amérique.
Inspirée de la biographie des deux chercheurs américains, cette série télévisée suit les travaux de ces pionniers de la recherche dans le domaine de la sexualité humaine. Comme le récit aborde le sexe sous plusieurs angles, il présente de nombreuses mises en scène érotique et utilise un langage à connotation sexuelle afin d’illustrer son propos.