從漢密爾頓學院畢業之後，威廉·H·馬斯特斯又於1943年獲得了羅切斯特大學（University of Rochester）的醫學學位。馬斯特斯決定了要在生理學的人類性方面做研究，於是他在密蘇里州聖路易斯市的兩家醫院實習，主要研究產科學和婦科醫學。1947年，馬斯特斯到了聖路易斯市的華盛頓大學醫學院任教之後，他專門研究對於更年期後婦女的激素替換治療，還在此領域內發表了幾篇文章。
1954年，馬斯特斯博士開始研究夫妻間的性功能障礙。馬斯特斯認為在這項研究中應該涉及到女性，於是他聘請了維吉尼亞·E·詹森，她是一位離婚的母親，有兩個孩子，大學中途輟學，之前的工作是在密蘇里州斯普林菲爾德的廣播電台唱鄉村歌曲，還有是為聖路易斯市的一家報紙處理商業新聞。在接下來的10年裡，馬斯特斯和詹森用彩色膠片記錄了694個人的性活動，並且記錄了他們的心電圖和腦電圖。1966年，他們的第一本書《人類的性反應》（Human Sexual Response）出版了。這本書成為暢銷書，被翻譯成10種語言。
1959年，馬斯特斯和詹森開始在位於聖路易斯市的他們的性診所中提供性治療。他們的第二本暢銷書《人類性功能障礙》（Human Sexual Inadequacy）(1970)中描述了對各種性問題的成功治療。這本書的出版使得性治療診所迅速在全國範圍內開展，其中有一些臨床醫學家是馬斯特斯和詹森培訓出來的。馬斯特斯和詹森不僅僅是合作者的關係，1971年，兩人結成夫妻。婚姻持續22年後最終走向破裂。
1979年，馬斯特斯和詹森出版了一本備受爭議的書——《透視同性戀》（Homosexuality in Perspective）。在這本書中，作者認為同性戀是後天形成的。他們1988年出版的《危機：愛滋病時代的異性戀行為》（Crisis: Heterosexual Behavior in the Age of AIDS）被美國首席外科醫生C·埃弗雷特·庫普博士（C. Everett Koop）認為是一本“不負責任的”書。在馬斯特斯和詹森離婚之後，他們合著了最後一本書《異性戀》（Heterosexuality）(1994)。這本書與前一本書一樣，也是與羅伯特·C·克勞德耐（Robert C. Kolodny）博士合著的。
該劇根據暢銷書《Masters of Sex: The Life and Times of William Masters and Virginia Johnson， the Couple Who Taught America How to Love》改編。故事描述了上世紀六十年代所謂的“人類性行為探索者”William Masters（Michael Sheen）和Virginia Johnson（Lizzy Caplan）的生活及對當時流行文化的影響。據稱正是因為這兩個人對性愛進行深入研究，才觸發了當時西方社會特別是美國的“性革命”。Caitlin Fitzgerald扮演男女主人公中的“第三者”－－男主人公Masters的妻子Libby Masters。Nicholas D&apos；Agosto、Teddy Sears、Beau Bridges、Margo Martindale參與演出。
