William醫生是華盛頓大學最著名的婦產科教授，他有著一份收入頗豐又受人尊重的工作，但是多年來沒有孩子，讓家庭關系變得有些緊張。他決心要進行性反應研究，但是他的同事們并不理解。研究過程一再受挫。Virginia的出現，讓William進展緩慢的研究有了突破口，兩人合作組成秘密研究團隊一同進行研究。

Virginia原本是夜總會歌手，結婚又離婚的她帶著兩個孩子在醫院工作糊口，后與William相識后成為秘密研究團隊中的一員，并用實際行動證明自己對性的研究很有價值。William的同事Ethan對Virginia一見鐘情，兩人發生一夜情后，Virginia卻是位將性與愛完全區分的開放女性，為此兩人產生矛盾。

Libby是一位典型的六十年代的賢妻良母，她善良、溫柔，以丈夫為重，悉心打理家事。和丈夫William結婚多年卻沒有孩子的事情讓她非常的痛苦，并且壓力與日俱增。她一直在努力嘗試各種方法讓自己懷孕。

一個在香水業白手起家的香水商人，他想要為公眾制作一款聞起來就會產生性欲的香水，因此向Masters和Johnson尋求幫助。Dan魅力超凡，因此他的介入會讓Masters和Johnson正在萌發愛意的關系變得復雜。