Dès son plus jeune âge, Marie apprend vite et sa famille sait qu'elle est très brillante. Son pays, la Pologne, est sous domination russe et l'apprentissage du russe est obligatoire pour accéder à l'université. Marie observe sa sœur, Bronya, peiner à maîtriser la langue, alors que pour elle, c'est un jeu d'enfant. Le moment est venu pour Bronya d'entrer à l'université. Marie accompagne son père et sa sœur à l'Université de Varsovie. C'est là qu'ils découvrent que toutes les universités polonaises sont interdites aux femmes. Après avoir obtenu son baccalauréat avec les félicitations du jury, Marie intègre une université clandestine installée dans un musée local. Elle conçoit alors un plan pour permettre à sa sœur et elle d'étudier à la Sorbonne, à Paris. Marie travaille comme gouvernante pour subvenir aux besoins de Bronya pendant ses études de médecine. Après cinq ans de travail, c'est au tour de Marie de partir pour Paris et d'étudier à la Sorbonne. Excellente élève, elle obtient une maîtrise en physique en seulement deux ans. L'année suivante, elle décroche une maîtrise en mathématiques. À Paris, Marie rencontre Pierre Curie et l'épouse. Lorsque les professeurs Lippmann et Bouty proposent à Pierre un poste de professeur à la Sorbonne, il décline l'offre, affirmant que Marie est la personne idéale pour le poste. Pierre leur relate les nombreux accomplissements de Marie, notamment la découverte du radium. Il explique comment elle a démontré son amour pour la science et l'humanité en partageant le secret du radium au lieu de le vendre et de s'enrichir. Pierre souligne également que Marie est la première femme à avoir obtenu un doctorat et le prix Nobel. Comme aucune femme n'a jamais occupé de poste de professeure à la Sorbonne, les professeurs Lippmann et Bouty n'autorisent Marie qu'à travailler comme assistante principale de Pierre. Marie est ravie de travailler avec son mari à l'université. Deux ans plus tard, Pierre Curie meurt dans un accident de calèche. À l'aube de la nouvelle année à la Sorbonne, les professeurs Lippmann et Bouty proposent à Marie de rejoindre l'école en tant que professeure de physique. D'abord réticente, Marie se souvient alors d'une promesse faite à Pierre : si l'un de nous meurt, l'autre doit continuer. Marie accepte le poste et devient la première femme professeure à la Sorbonne.