Annie Parker (Samantha Morton) ma długą historię związaną z rakiem piersi. Jej matka i siostra zmarły na raka, a teraz jej postawiono identyczną diagnozę. Nie tracąc pogody ducha, kobieta podejmuje karkołomną walkę o utrzymanie rodziny i własne życie. W tym samym czasie rewolucyjne badania prowadzi genetyczka Mary-Claire King (Helen Hunt), przekonana o istnieniu związku łączącym DNA z rakiem. Wbrew radom sceptycznych kolegów kobieta nieustępliwie kontynuuje swoje prace i zabiega o zdobycie funduszy, które umożliwią jej udowodnienie przełomowej teorii. Spotkanie obu kobiet zaowocuje jednym z najważniejszych odkryć genetycznych w dziejach XX wieku.

11-letnia Annie Parker (Samantha Morton) wiedzie idealne życie. Ma opiekuńczych rodziców i kochającą siostrę. Wszystko się jednak komplikuje, gdy niespodziewanie na raka piersi umiera jej matka. Osiem lat później, tuz po śmierci ojca Annie wychodzi za mąż za Paula (Aaron Paul) i odkrywa, iż jest w ciąży. Wkrótce umiera także na raka jej siostra. Przerażona kobieta, obawiając się o swoje zdrowie, udaje się do lekarza...

Film o Annie Parker to oparta na faktach historia o dwóch kobietach, które dzięki swojej sile i determinacji doprowadziły do jednego z najważniejszych odkryć genetycznych w XX wieku. Główna bohaterka filmu, Annie Parker (Samantha Morton), zmaga się z rakiem piersi, na który w jej rodzinie zmarły wszystkie kobiety - jej babcia, matka i siostra. Kobieta wierzy jednak, że da radę wygrać z chorobą walkę o życie swoje i swojej rodziny. W tym czasie prowadzone są również badania, które mają określić związek DNA z rakiem. Genetyczka Mary-Claire King (Helen Hunt) chce udowodnić przełomową teorię, że w dziedziczonych z pokolenia na pokolenie genach są również geny rakowe. Spotkanie obu kobiet doprowadzi do przełomu.