La théorie de la relativité d'Einstein, qui prédit l'existence de trous noirs, n'a pas encore été prouvée, même si elle fait consensus. Ce film suit les astronomes qui tentent de vérifier la théorie d'Einstein, en prenant en photo un trou noir super-massif, grâce à un réseau de télescopes synchronisés en divers endroits du globe (Chili, Mexique, Espagne, Pôle Sud). C'est l'occasion d'expliquer la formation des trous noirs, leur lien avec la création d'étoiles et de galaxies, ou encore la théorie des cordes. Une équipe de scientifiques a également recréé les conditions régnant à l'intérieur d'un trou noir sur Terre.