Dr. William Masters ist der erfolgreichste Gynäkologe an der Washington University. Allerdings startet neben seinem Berufsalltag eine geheime Studie der menschlichen Sexualität. Die ehemalige Nachtclub-Sängerin Virginia Johnson hat gerade als Sekretärin im Krankenhaus angefangen und erweist sich als unschätzbare Hilfe für Masters Studie.

Obwohl Johnson nichts von Masters Vorschlag hält, ist sie kurz davor zu akzeptieren um ihren Job zu behalten. Allerdings wird sie doch gefeuert, da Masters sie für das Verbot der Studie für verantwortlich hält. Während Johnson gleichzeitig um ihren Job und ihre Familie kämpft, setzt Masters die Studien heimlich in einem Bordell fort.

Obwohl die Forschungen zunächst im Bordell fortgesetzt werden, überzeugen die Ergebnisse Masters davon, die Studie wieder ins Krankenhaus zurück zu holen. Während Johnson eine überraschende Begegnung mit einer neuen Doktorin hat, ist Masters Frau verzweifelt bemüht schwanger zu werden.

Masters und Johnson versuchen neue Teilnehmer im Krankenhaus zu finden. Aber Johnson hatte nicht damit gerechnet, dass ausgerechnet ihr Ex-Mann daran interessiert ist. Zudem weckt der Besuch ihrer Mutter unangenehme Kindheitserinnerungen.

Masters und Johnson fangen an auch Paare als Teilnehmer der Studie aufzunehmen. Allerdings stellt sich heraus, dass die gegenseitige Anziehung die Untersuchungen erheblich erschwert. Angesichts der bevorstehenden Geburt wird Masters mit seinen Gefühlen bezüglich seiner Vaterrolle konfrontiert.

Masters und seine Frau versuchen nach der Fehlgeburt in Florida Ruhe zu finden. Aber das aktive Paar nebenan lässt Masters schnell zu seiner Arbeit zurückkehren. Und Johnson versucht Freuds Theorien zum weiblichen Orgasmus mit Hilfe von Jane zu widerlegen.

Masters und Johnson werden zu Probanden ihrer eigenen Studie, obwohl Johnson negative Auswirkungen auf Masters Ehe befürchtet. Währenddessen bittet Libby Dr. Haas erneut um Hilfe.

Masters und Johnson wollen ihre Untersuchungen filmisch dokumentieren, benötigen beim Bau der Kamera aber Hilfe. Johnson trifft bei ihren Bemühungen um einen Universitätabschluss auf unerwartete Hindernisse. Währenddessen glauben Dr. Haas und Dr. Langham jeweils die Vorteile einer Ehe erkannt zu haben.

Bevor sie ihre Studie mit Filmaufnahmen fortsetzen können, müssen Masters und Johnson erst die Testpersonen davon überzeugen, dass es sich nicht um Pornografie handelt. Libby hält ihre Schwangerschaft vor Masters geheim. Sie leidet aber darunter, dass er sich hauptsächlich um siene Arbeit kümmert.

Die Teilnahme der Klinik an einer landesweiten Verteidigungsübung führt zu Spannungen zwischen den Mitarbeitern. Eine Teilnehmerin der Studie ist schwanger geworden und will die Identität des Vaters herausfinden. Dies führt zu einem Konflikt zwischen Masters und Johnson. Dr. Haas erfährt dass die Klinik ihn für eine weitere Anstellung abgelehnt hat. Und Margaret Scully versucht etwas über die sexuellen Vorlieben ihres Mannes herauszufinden.

Da Johnson nicht länger mitarbeitet akzeptiert Masters die Hilfe seiner Frau bei der Zusammenstellung der Studienergebnisse. Angespornt durch die Präsentation eines Kollegen plant Masters die Studie mit einer provozierenden Präsentation der ganzen Klinik vorzustellen.

Masters hält seine geplante Präsentation, aber die Reaktion ist anders als von ihm erhofft. Währendessen muss Dr. Haas Entscheidungen für seine Zukunft treffen. Und Scully greift zu riskanten Maßnahmen.

Masters verfehlte Präsentation hat ernsthafte Konsequenzen für ihn. Und auch Johnson erlebt unerwünschte Auswirkungen.

Master beginnt in seinem neuen Job, ohne Johnson wieder einstellen zu können. Währendessen arbeitet Johnson weiterhin für DePaul.

Masters hilft einem Kind auf die Welt und trifft mit seiner Einstellung auf Unverständnis bei den Eltern. Johnson erfährt bei einem heimlichen Treffen mehr über Masters Vergangenheit.

Durch Langham erfährt DePaul von Johnson und Masters Treffen und zieht daraus Konsequenzen. Master versucht Johnson wieder als Assistentin einzustellen, trifft dabei aber auf Schwierigkeiten.

Die Ungleichheit zwischen der weißen Bevölkerung und dem afroamerikanischen Teil beeinflusst auch das Leben der beiden berühmten Sexualforscher Masters und Johnson.

Der Leiter des Krankenhauses, Dr. Hendricks, verbietet Masters weiterhin, Afroamerikaner für seine Studien zu rekrutieren. Masters wendet sich daraufhin hilfesuchend an die Presse und behauptet, seine Studie widerlege sexuelle Stereotype.

Masters hat sich selbstständig gemacht. Er hat für seine Praxis und seine Studie ein Gebäude angemietet, das er zu Teilen selbst nutzt und zu Teilen untervermietet. Die Selbstständigkeit belastet seine Liquidität schwer: Geld ist ständig knapp.

An der Schwelle der 60er-Jahre: Masters und Johnson erweitern ihr Forschungsgebiet um sexuelle Störungen. Libby Masters kommt in Kontakt mit der Bürgerrechtsbewegung. Williams Bruder Frank stört den Familienfrieden.

Auf Bettys Rat versucht Masters, Lesters Impotenz mithilfe einer Prostituierten zu kurieren. Doch das ist zu viel für den introvertierten Filmemacher. Kurze Zeit später trifft Lester in einem Diner auf Barbara Sanderson und bei einem Kaffee kommen sich die beiden näher. Masters und Johnson streiten sich unterdessen über die richtige Behandlung Barbaras.

Masters und Johnson erfahren aus der Zeitung, dass an der University of California eine Konkurrenzstudie zur männlichen Sexualität entsteht. Ein Wettlauf mit der Zeit beginnt, denn nur eine Erstveröffentlichung sichert Exklusivität. Masters fürchtet, seine Arbeit könnte durch die Konkurrenz ihren Pionier-Charakter verlieren und untergehen.

Die Studie soll im Fernsehen vorgestellt werden, um der Konkurrenzstudie zuvor zu kommen. Doch bei den Aufnahme-Vorbereitungen fühlt sich Masters dieser Aufgabe nicht gewachsen. Währenddessen erwarten Johnson familiäre Schwierigkeiten.

Die Rohfassung der Fernsehdokumentation ist anders als von Masters erhofft. Und auch Johnsons Bemühungen scheinen nicht erfolgreich gewesen zu sein.

Bill Masters und Virginia Johnson stehen kurz vor der Veröffentlichung ihrer Forschungsergebnisse. Bevor sie der Presse gegenübertreten, kehren sie in Gedanken zurück zum Sommerurlaub des Vorjahres ...

Die Pressekonferenz von Bill Masters und Virginia Johnson hat für einigen Wirbel gesorgt, der sich auch auf ihr Privatleben auswirkt ...

Das Buch von Bill Masters und Virginia Johnson wird veröffentlicht. Die beiden Forscher versuchen, aus ihrem neuen Ruhm Kapital zu schlagen ...

Bill Masters will Virginia Johnson überzeugen, sich wieder ihm und ihrer Studie zu widmen. Ein bekanntes Gesicht kehrt zur Klinik zurück und bittet um Hilfe ...

Virginias Eltern erscheinen unangekündigt. Inwischen haben Masters und seine Frau Libby herausgefunden, dass ihr Sohn Johnny gehänselt wird und nehmen sich der Sache auf ganz eigene Art an ...

Bill Masters und Virginia Johnson werden allmählich berühmt. Sogar ein bekanntes Paar wendet sich an sie, um seinem Sexualleben wieder auf die Sprünge zu helfen ...

Bill Masters und Virginia Johnson haben einen neuen außergewöhnlichen Patienten und werden vom Magazin Newsweek interviewt. Libby und Paul müssen mit unangenehmen Wahrheiten zurechtkommen, die ans Licht gekommen sind ...

Virginia Johnson fliegt mit Dan Logan nach Las Vegas. Bill Masters startet in ihrer Abwesenheit ein neues Programm ...

Libby versucht ihre Gefühle zu verschleiern, indem sie Paul mit einer Freundin verkuppelt. Bill macht mit seinem Sexualtherapie-Programm weiter - inzwischen freilich unter dem kritischen Auge von Virginia ...

Nachdem bei der Sexualtherapie von Lester und Nora einige Schritte schief gehen, stellt sich Virginia Johnson gegen Bill Masters' neues Programm. Libbys Geburstag rückt näher, und die Männer in ihrem Leben versuchen, sie zufriedenzustellen ...

Bill Masters und Virginia Johnson sowie Logan und seine Frau sind zu einem Abendessen in New York verabredet. Dabei treffen unterschiedliche Ansichten aufeinander und unangenehme Wahrheiten kommen ans Licht. Libby wird derweil zu Hause mit Beschuldigungen konfrontiert, die ihre Familie bis ins Mark erschüttern ...

Nach ihrem desaströsen Abendessen in New York kehren Bill Masters und Virginia Johnson nach Hause zurück. Dort ist mittlerweile ihr Lebenswerk in Gefahr. Während die Presse sie nicht aus den Augen lässt, bereitet ihr Verleger ihr neues Buch vor ...

Die berühmten Pioniere der Sexualforschung Dr. William Masters und Virginia Johnson haben sich beruflich und privat auseinandergelebt und ertränken ihren Kummer in Alkohol. Bills Leben ist ein Scherbenhaufen, nachdem ihn auch seine Frau Libby vor die Tür gesetzt hat. Doch Virginia hat immer noch kreative Ideen und gute Kontakte, um sich wieder ins Spiel zu bringen ...

Die Sexualforscher Dr. William Masters und Virginia Johnson wenden sich neuen Partnern zu, um die Vergangenheit hinter sich zu lassen und sich auf ihre wachsende Klinik zu konzentrieren ...

Die Sexualforscher Dr. William Masters und Virginia Johnson gewöhnen sich an ihre neuen Partner, aber ihre jeweiligen Fälle lassen sie noch einmal über ihre Idee in Zukunft unabhängig voneinander zu arbeiten nachdenken ...

Die Sexualforscher William Masters und Virginia Johnson landen auf einer Party. Zufällig weilen dort auch Williams Noch-Ehefrau Libby und deren neuer Schwarm, der pikanterweise zugleich Williams Anwalt ist. Paarungen und Perspektiven verschieben sich im Laufe der Nacht, bis der Morgen die Konsequenzen des Abends offenbart ...

Die Probleme der beiden Sexualforscher William Masters und Virginia Johnson steuern auf einen unangenehmen Höhepunkt zu, als endlich der Prozess gegen sie beginnt. Und ihr Gegner vor Gericht ist ausgerechnet der Anwalt Bram Keller. Unterdessen versucht Virginia, ihre Karriere wiederzubeleben. Aber Masters dämmert allmählich, welche Konsequenzen eine Verurteilung für ihn, Virginia und ihre Praxis haben würde ...

Sexualforscherin Virginia Johnson versucht ihr Verhältnis mit ihrem Partner Dr. William Masters wieder auf die Reihe zu bekommen. Doch der hat sich längst anderweitig orientiert ...

Die Sexualforscher William Masters und Virginia Johnson gehen sehr unterschiedlich mit ihren neuen Partnern um: Während Masters seinen Protegé Art in einen neuen Forschungsbereich einführt, tut Johnson alles dafür Nancy auf Abstand zu halten ...

William Masters und Virginia Johnson unternehmen eine Exkursion: Als Paar getarnt, wollen sie die Praktiken einer konkurrierenden Sexklinik ausforschen ...

William Masters und Virginia Johnson kehren von ihrer Undercover-Mission zu der konkurrierenden Klinik in Topeka zurück. Und beide haben auf ihre Weise mit den Auswirkungen des Trips zu kämpfen ...

Die Sexualforscher William Masters und Virginia Johnson trauen sich endlich: Sie wollen heiraten. Doch schon die Einladung der Hochzeitsgäste und die Wahl des Trauzeugen gestaltet sich schwierig. Familie, Freunde und Weggefährten sind dabei, ihren eigenen Weg zu gehen ...