Кентукки, 1957 год. После трагической гибели матери 9-летняя Элизабет Хармон оказывается в католическом приюте. В этом учреждении детям регулярно дают «витамины», и по совету другой воспитанницы Бет начинает оставлять зелёные капсулы на ночь. В приюте она знакомится с пожилым уборщиком Шайбелем и просит его научить её шахматам. Днём, под предлогом мытья тряпки, Бет сбегает с скучных уроков и проводит время за шахматной доской в подвальной кладовой мистера Шайбеля. Ночью, приняв зелёную капсулу, она мысленно проигрывает шахматные партии на потолке общей спальни. Через несколько лет её удочеряют, и жизнь девочки кардинально меняется, но любовь к шахматам остаётся её главным увлечением.

Фильм представляет собой четыре отдельные истории, каждая из которых исследует различные аспекты конца света, выживания, искусственного интеллекта, космических путешествий и трудных выборов.