Maria är en brådmogen ung tjej som inte önskar sig något annat än att bli arkeolog, precis som sin pappa Marcelino (Antonio Banderas). Tillsammans utforskar de en lokal grotta vid namn Altamira och upptäcker forntida målningar av oxar och bevis på mänskligt liv. Hans fru Conchita (Golshifteh Farahani) ifrågasätter målningarnas äkthet tills de väcker internationellt erkännande från flera arkeologer världen över. Familjen blir hånad på grund av målningarna eftersom de för första gången i historien påvisar arkeologiska bevis som står i direkt konflikt med katolska kyrkans historielära, och skapar en debatt som helt kan förändra världsbilden men samtidigt förgöra familjen. Bygger på verkliga händelser i 1800-talets Spanien.