i 1934 kollapser Marie Curie i sit laboratorium i Paris. Da hun skyndte sig til hospitalet, husker hun sit liv. I 1893 blev hun ofte afvist for finansiering på grund af sit køn, men indgik et partnerskab med Pierre Curie. Efter at Marie opdagede polonium og radium, blev de to forelsket og giftede sig med to børn. Snart annoncerer Marie opdagelsen af radioaktivitet, der revolutionerer fysik og kemi. Radium bruges snart i en række kommercielle produkter. Pierre tager Marie til en seance, hvor radium bruges til at forsøge at kontakte de døde, men Marie afviser spiritisme og ideen om et efterliv efter sin mors død i Polen.
selvom Pierre afviser L-Lenggion d ‘ honneur for ikke at nominere Marie og insisterer på, at de to i fællesskab deler deres Nobelpris i fysik, bliver Marie ophidset over, at han accepterede prisen i Stockholm uden hende. Kort efter bliver Pierre mere og mere syg med anæmi som følge af sin forskning og trampes ihjel af en hest. Selvom hun oprindeligt afviser bekymring for, at hendes elementer er giftige, dør et stigende antal mennesker af alvorlige sundhedsmæssige forhold efter udsættelse for radium. Deprimeret begynder hun en affære med sin kollega Paul Langevin. Selvom hun modtager Pierre ‘ s professorat ved Sorbonne, rapporterer den franske nationalistiske presse detaljerne om hendes affære med Langevin, og hun chikaneres af fremmedhadede mobs på grund af sin polske oprindelse. Hun vender tilbage til huset, hvor hun deltog i seancen og beder tårevåt en kvinde, der var der for at prøve at bruge radium til at kontakte Pierre. Da hun modtager en Nobelpris i kemi i 1911, trodser hun udvalgets instruktioner om ikke at rejse til Stockholm og bliver mødt entusiastisk.
i 1914, når Første Verdenskrig starter, overbeviser hendes datter Irene hende om at køre en røntgenenhed på vestfronten for at afgøre, om amputation er nødvendig for sårede soldater; de finansierer røntgendiagnostiske enheder ved at sælge hendes guld Nobelprismedaljer til regeringen. Irene begynder dating Frederic Joliot, men Marie afviser deres forhold, fordi de har undersøgt kunstig radioaktivitet og advarer Irene om ikke at se ham eller undersøge radioaktivitet længere. Selvom hun nægter at adlyde hende, går de sammen til vestfronten for at køre røntgenmaskinen.
scener i hendes liv er vævet sammen med scener, der skildrer den fremtidige virkning af hendes opdagelser, herunder ekstern strålebehandling på et hospital i Cleveland i 1956, atombomberne i Hiroshima og Nagasaki, en atombombetest i Nevada i 1961 og Tjernobyl-katastrofen i 1986. Da hun dør i 1934, ser hun visioner om disse begivenheder, før hun vågner op i et hospitalrum. Pierre ankommer, og de forlader hospitalet sammen. Filmen afsluttes med, at Curies’ mobile enhed Røntgenfotograferede mere end en million mænd under krigen “redder utallige liv”, at deres forskning ville blive brugt til at skabe strålebehandling, og at Joliot-Curies ville opdage kunstig radioaktivitet i 1935.
filmen slutter med Marie Curies foto på Solvay-konferencen i 1927.