1945年，美國威斯康辛大學化學系博士生卡爾·傑拉西，看到自己所愛的女孩，因被前男友抛棄，而遭受到做人工流産的痛苦，便決心研制一種能讓女人避免懷孕的藥物，多年後，他成了“口服避孕藥之父”。
卡爾·傑拉西1923年出生在奧地利維也納，父母都是猶太人。母親是一位牙醫，父親是一位皮膚病專家。傑拉西16歲時因父母離異，随母親來到美國。
他在威斯康辛大學學習期間，喜歡了上藝術系女生艾米斯，但艾米斯當時有男朋友，傑拉西便把這份喜愛轉化成默默的關愛。那天，他去艾米斯的宿舍裡看她，隻見艾米斯躺在床上，一臉的憔悴。一問才知道，艾米斯的男友抛棄了她，她懷了男友的孩子，隻好打掉。
看到艾米斯因流産而身體虛弱，傑拉西很是心疼，時常來安撫照顧她。他的暖心舉動打動艾米斯，兩人很快墜入了愛河。然而，情到濃時，艾米斯總是拒絕傑西卡的深度示愛，這使得傑拉西有些不舒服。
艾米斯告訴他，因為上次的流産，讓她産生了心裡陰影，很怕再次因懷孕而受到傷害。傑拉西隻好照顧着女友的情緒。看到男友的無奈，艾米斯雖心有愧疚，可又過不了心裡的懼怕，便打趣地說：“除非你能研制出讓我能控制懷孕的藥物。”
艾米斯的這句話提醒了學化學的傑拉西，他覺得可以嘗試，如果成功，他和艾米斯就不用是以而有隔閡，或許會更加相愛。于是，傑拉西開始在實驗室裡專心研制能夠讓女友避免懷孕的藥物。
由于傑拉西一門心思研制“避孕藥物”，大大減少了陪伴艾米斯的時間，這引起了艾米斯的誤會，她認為是自己沒有滿足到傑拉西的欲望，而故意借口冷落她。
但研制始終沒有成效，傑拉西不想提前曝光，為了平複女友的情緒，他解釋說：“我将會給你一個驚喜，請再耐心等一等。”可兩年過去了，傑拉西即沒兌現答應艾米斯的驚喜，兩人的感情也日漸疏遠，最後，艾米斯悄然離開了他。
失去了艾米斯，傑拉西陷入崩潰之中，他無心再去研制什麼“避孕藥”了。就在傑拉西想要停止實驗時，來自墨西哥的路易斯和匈牙利的喬治兩位科學家找到了他，他們認為傑拉西的實驗雖未成功，但在某些方面已經有了突破性的進展。他們鼓勵傑拉西，科學不應隻是為了一個女人，而是為了讓人類的生活更美好。
這些鼓勵讓傑拉西振作了起來，1951年，由卡爾·傑拉西上司的研究團隊，合成出最早問世的避孕藥關鍵要素“炔諾酮”。1954年，世界上第一種類固醇口服避孕藥，被卡爾·傑拉西研制成功，他也是以成為“人工口服避孕藥之父”。
面對成功、榮譽和掌聲，卡爾·傑拉西竟有些失落，此時，他多想艾米斯和自己站在一起分享這份喜悅。可他的艾米斯已嫁為人婦，他也娶了一個仰慕自己已久的女人為妻。
盡管如此，傑拉西依舊放不下對艾米斯的那份愛。聽說艾米絲斯嫁給一位富商，他也創辦了生物制藥公司，并親自擔任公司的執行總裁，這樣他就和艾米斯的老公同樣富有。
傑拉西記得艾米斯喜歡藝術，願意收藏藝術品，傑拉西便也熱衷藝術品收藏。更有心機的是，他還讓女兒去學習藝術，隻為從她身上找到昔日戀人的身影。隻是傑拉西的妻子卻沒有這般好命，不幸患上子宮癌病逝。他們的女兒也因抑郁症在18歲時離開了人世。
這時傑拉西才發覺，自己給予妻子女兒的愛太少。為了徹底忘記艾米斯，也為了紀念自己的女兒，傑拉西賣掉了自己的收藏品，以女兒的名字設計了一座藝術莊園，主要為像女兒一樣的藝術家提供工作場所和住所。
就在傑拉西漸漸忘記艾米斯時，奇迹發生了，在1959年就被聘為斯坦福大學化學系教授的傑拉西，竟然在校園中，和剛剛應聘到這所大學做文學系教授的艾米斯相遇。當傑拉西知道艾米斯的老公去世後，再次燃起了愛的火花。
艾米斯得知傑拉西為了自己所做的一切後，非常感動，接納了他的愛，兩人再次相戀。四年後，傑拉西向艾米斯求婚，而艾米斯卻對傑拉西說：“我需要時間考慮。”
一周後，艾米斯向傑拉西提出了分手，随後從斯坦福大學辭職，原因是她愛上了一個東海岸的作家。這接連的打擊讓傑拉西抓狂，他不明白，自己為這個女人做的所有，卻比不上一個作家，難道作家比化學家更有魅力嗎？
為了證明自己無所不能，傑拉西開始寫作。一年之後，傑拉西完成了自己的第一部小說。而後，他把小說的手稿寄給了艾米斯。艾米斯收到手稿後并沒有回複。
為了讓艾米斯回心轉意，傑拉西繼續寫作，他要用自己的文筆征服她。看到傑拉西如此執着，朋友将艾米斯離開的真相說了出來。原來艾米斯在體檢中得知自己得了癌症，為了不連累傑拉西，她謊稱自己移情别戀而拒絕傑拉西的求婚。
傑拉西知道真相後，把艾米斯接了回來，艾米斯這一次沒有拒絕他，他們結婚了，兜兜轉轉的半生情緣，終于有了圓滿結局。2002年，77歲的艾米斯病逝，傑拉西一直陪在她身邊。
2015年，傑拉西因癌症并發症在家中去世，享年91歲。對于不想當作家的教授就不是個好化學家的傑拉西來說，能夠如此跨界都是愛情惹的禍。從他的傳奇故事看出，為了愛的人，隻要想得到，就沒有做不到的。
