Dans l'Angleterre des années 1840, Mary Anning, chasseuse de fossiles autodidacte, et une jeune femme envoyée en convalescence au bord de la mer réveille leur goût de vivre.
Paris, fin du 19ème siècle. Marie est une scientifique passionnée, qui a du mal à imposer ses découvertes au sein d’une société dominée par les hommes. Avec Pierre Curie, un scientifique tout aussi chevronné, qui deviendra son époux, ils mènent leurs recherches sur la radioactivité et finissent par découvrir deux nouveaux éléments. Cette découverte majeure leur vaut une renommée internationale.
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