Hidden Figures ist die unglaubliche, noch nie erzählte Geschichte von Katherine Johnson, Dorothy Vaughn und Mary Jackson herausragende afro-amerikanische Frauen, die bei der NASA gearbeitet haben und in dieser Funktion als brillante Köpfe einer der größten Unternehmungen in der Geschichte gelten: Sie haben den Astronauten John Glenn in die Umlaufbahn geschickt. Eine fantastische Errungenschaft, die der Nation neues Selbstbewusstsein gab, das Rennen im Weltall neu definierte und die Welt aufrüttelte. Dieses visionäre Trio überschritt jegliche Geschlechts- und Rassengrenzen und inspirierte Generationen, an ihren großen Träumen festzuhalten.

Therese träumt von einem Job als Setdesignerin beim Theater, doch stattdessen ist sie mit Richard zusammen, den sie eigentlich gar nicht liebt. So schlägt sie sich durchs New York der 50er Jahre und versucht, sich mit einem Job in einem Kaufhaus über Wasser zu halten. Eines Tages trifft sie Carol, die Therese sogleich ihre Adresse gibt, damit ihre Einkäufe dorthin geliefert werden können. Aus einem Impuls heraus schickt Therese Carol eine Karte zu Weihnachten, auf die sie wider Erwarten eine Antwort erhält. Verbunden durch das Gefühl der Einsamkeit, beginnen die beiden Frauen, immer mehr Zeit miteinander zu verbringen. Dabei entwickelt Therese starke Gefühle für Carol - sehr zum Missfallen von Carols Mann Harge. Dieser droht, seiner Frau das Sorgerecht für die gemeinsame Tochter zu entziehen. Alles, was er dazu braucht, sind handfeste Beweise für die geheime Liebschaft der Frauen. Harge zieht alle Register und engagiert einen Privatdetektiv, den er auf Therese und Carol ansetzt.

Zu Beginn der Siebzigerjahre erklärt sich die Hausfrau und Mutter Penny Chenery bereit, den Pferdestall ihres schwer erkrankten Vaters zu übernehmen, obwohl sie über keinerlei Erfahrung im Umgang mit den Tieren oder den Pferderennsport verfügt. Trotzdem nimmt die halsstarrige Frau die Herausforderung an. Mithilfe des erfahrenen Trainers Lucien Laurin gelingt es ihr, sich in der Männerdomäne durchzusetzen. Obwohl keiner einen Pfennig auf sie setzt, führt sie den Hengst Secretariat zum Triumph. Als erstes Pferd in 25 Jahren gewinnt er die U.S. Triple Crown.