Magda (Penelope Cruz) descobre ter câncer de mama, ao mesmo tempo em que constata estar grávida. Ela enfrentará essa difícil situação de maneira resplandecente, e com o apoio de seu companheiro e filho.
Corre o ano de 1879 e Maria, uma criança com apenas 9 anos de idade, e o seu pai Marcelino (Antonio Banderas), habitantes da comunidade espanhola de Cantábria, descobrem, por mero acaso, uma caverna com várias pinturas rupestres que remontam ao Paleolítico Superior. A mãe de Maria, a devota Conchita, duvida que selvagens pré-históricos possam ter criado arte de tal beleza, levando a que a Igreja Católica veja a descoberta como uma ameaça ao que é descrito na Bíblia. Surge então a acusação de que as pinturas são falsas, o que leva Marcelino a tornar a busca pela verdade uma missão… já que ele é o principal acusado.
Laura, uma espanhola vivendo em Buenos Aires, volta com os dois filhos para sua cidade natal nos arredores de Madri para comparecer ao casamento de sua irmã. Porém, a viagem é perturbada por eventos inesperados que tornam públicos grandes segredos.