Il film, basato su una storia vera, si apre nel 1987. Il dottor Ben Carson (Cuba Gooding Jr.) si reca in Germania per fare visita a una coppia, Peter e Augusta Rausch. Sono i genitori di due gemelli siamesi nati uniti per la testa. Carson sa bene che in questi casi un intervento chirurgico significa una condanna a morte per uno dei due pazienti. Nonostante i rischi, però, Ben accetta di operare. Ma si prende quattro mesi di tempo per studiare una tecnica che gli permetta di salvare entrambi i gemelli. Durante questi quattro mesi di ricerche, attraverso alcuni flashbacks, Carson ritorna al 1961 quando, un ragazzino di 11 anni, viveva con la madre e il fratello maggiore Curtis...