L'Amérique où grandit Katherine Johnson n'est pas tendre envers les femmes noires. Mais la fillette aime compter, tout compter, et rêve de devenir mathématicienne. Alors, elle brave un à un les préjugés et les obstacles… jusqu'à intégrer la NASA. En 1962, l'astronaute John Glenn refuse de décoller avant qu'elle ait vérifier en personne les calculs des ordinateurs. Et en 1969, c'est elle qui détermine les trajectoires de la mission Apollo 11, au cours de laquelle Neil Amstrong marchera sur la Lune. La légende de Katherine Johnson est en route.