'Black Box' se centra en la historia de Elizabeth Black, neuróloga conocida a nivel mundial que aparentemente tiene todo en su vida para ser feliz. Pero las apariencias engañan y la doctora vive atormentada por una enfermedad mental que sufre y contra la que lucha a diario. Además de los problemas que le causa su trastorno, Elisabeth le oculta a su familia y a su prometido numerosos secretos que, antes o después, terminarán saliendo a la luz.