Al poco tiempo de que la pareja Curie fuera recompensada con el premio Nobel de Física, Pierre muere en un trágico accidente. Sola con dos niños, la treintañera Marie se aferra a sus estudios científicos en un mundo dominado por los hombres y se convierte en la primera mujer en recibir una cátedra en la Sorbona de París. Cuando se enamora de un científico casado e inicia una aventura con él, la mujer de éste, celosa, hace pública su relación al mismo tiempo que se anuncia su premio Nobel de Química. En lugar de disfrutar de la fama que se ha ganado por su portentoso trabajo de investigación, Marie se ve difamada por cometer adulterio.