Kentucky, 1957. Après la mort de sa mère, Beth Harmon, neuf ans, est placée dans un orphelinat où l'on donne aux enfants de mystérieuses "vitamines" censées les apaiser. Elle y fait la connaissance d'un vieux gardien passionné d'échecs qui lui en apprend les règles. Beth commence alors à gagner, trop vite, trop facilement. Dans son lit, la nuit, la jeune fille rejoue les parties en regardant le plafond où les pièces se bousculent à un rythme effréné.
Plus rien n'arrêtera l'enfant prodige pour conquérir le monde des échecs et devenir une championne. Mais, si Beth prédit sans faute les mouvements sur l'échiquier, son obsession et son addiction la feront trébucher plus d'une fois dans la vie réelle.