Nachdem William und Virginia eine stürmische Liebesnacht miteinander verbracht haben, versuchen Beide, ihre Beziehung neu zu ordnen. William entpuppt sich als miserabler Vater.

William muss an seinem ersten Arbeitstag in der neuen Klinik eine junge Frau behandeln, die beinahe an den Folgen einer verpfuschten Abtreibung stirbt. Da sie eine Nymphomanin ist, soll er auf Drängen der Eltern ihre Eierstöcke entfernen.

William hilft zum ersten Mal in seiner Karriere einem Baby mit uneindeutigen Geschlechtsmerkmalen auf die Welt. Er versucht, den ungehaltenen Vater zu überzeugen, einen chirurgischen Eingriff nicht zu überstürzen. Den Abend verbringt er mit Virginia im Hotelzimmer. Die Übertragung eines Boxkampfs im Fernsehen führt ihn dazu, ihr ein dunkles Kapitel seiner eigenen Kindheit zu offenbaren.

Die Affäre zwischen den Sexualforschern Dr. William Masters und Virginia Johnson droht aufzufliegen, als Dr. Austin Langham die Beiden im Hotel sieht. William gerät unterdessen in Konflikt mit seinem Vorgesetzten an der neuen Klinik.

William versucht, seine Patienten in seine neue Klinik mitzunehmen, aber die meisten fühlen sich von dem afroamerikanischen Krankenhaus abgeschreckt.

Nachdem Dr. Hendricks Sexualforscher Dr. Masters verbietet, Schwarze für seine Studie zu rekrutieren, nimmt Masters Kontakt zu einer Journalistin auf, um seine Erfolge darzustellen.

Als Sexualforscher Dr. William Masters erfährt, dass Virginia Johnson sich weiterhin mit anderen Männern trifft, wird er impotent und beendet seine „Zusammenarbeit“ mit ihr. Gleichzeitig versucht er, die wirtschaftliche Zukunft seiner neuen Klinik zu sichern: Er bietet einem Hotel medizinischen Service an, nimmt einen Kredit auf sein Haus auf und sogar Geld von seiner Mutter an.

Sexualforscherin Virginia Johnson versucht alleine, eine Frau zu behandeln. Und Libby Masters beobachtet ein Verbechen.

Sexualforscherin Virgina Johnson gibt sich als eine ihrer Patientinnen aus, um Rat von einem Psychiater zu bekommen. Ihr Kollege Dr. William Masters versucht, Lesters Impotenz durch den Einsatz einer Prostituierten zu beseitigen.

Sexualforscher Dr. William Masters (Michael Sheen) erfährt von einer Konkurrenz-Studie. Er wendet sich an einen PR-Experten, um seine Arbeit mit Johnson als Marke zu positionieren.

Ein Fernsehteam kommt in die Klinik, um die Behandlung sexueller Störungen durch die Forscher Dr. William Masters und Virginia Johnson zu dokumentieren.

Sexualforscher Dr. William Masters sieht eine erste Schnittfassung der Dokumentation über seine Arbeit und ist verstört. Seine Kollegin Virginia Johnson versucht das Sorgerecht für ihre Kinder mit ihrem Ex-Mann zu klären.