Tres años después de que el matrimonio Curie recibiera el Premio Nobel de Física por sus descubrimientos en torno a la radiación, Pierre Curie muere atropellado por un coche de caballos en un desafortunado día de lluvia. La muerte de Pierre supone para Marie (interpretada brillantemente por Charles Berling) el comienzo de una dura lucha, en la que se encuentra sola con dos hijas y una investigación en marcha.

Marie Noelle, directora del biopic, nos presenta a Marie como una mujer valiente y apasionada, pero sobre todo libre. Una mujer en un mundo de hombres, que luchó por cambiar las cosas en primera persona, a pesar de ser continuamente cuestionada tanto personal como profesionalmente por muchos de sus colegas. Su aventura con un científico casado, Langevin, se hace pública al mismo tiempo que se anuncia su condecoración por segunda vez con el Premio Nobel de Química, convirtiéndose en la primera mujer en recibir dos nobeles.

La película narra la historia de la mujer moderna y bella, que amaba apasionadamente a su marido, a sus hijas y a sus amantes, pero que sobre todo amaba la ciencia.