vuonna 1934 Marie Curie romahtaa laboratoriossaan Pariisissa. Kun hänet kiidätetään sairaalaan, hän muistaa elämänsä. Vuonna 1893 hän oli usein hylätty rahoitusta, koska hänen sukupuoli, mutta tuli kumppanuus Pierre Curie. Marien löydettyä poloniumin ja radiumin kaksikko rakastui ja meni naimisiin, ja he saivat kaksi lasta. Pian Marie ilmoittaa löytäneensä radioaktiivisuuden, joka mullistaa fysiikan ja kemian. Radiumia käytetään pian useissa kaupallisissa tuotteissa. Pierre vie Marien istuntoon, jossa radiumin avulla yritetään saada yhteys kuolleisiin, mutta Marie paheksuu spiritismiä ja ajatusta kuolemanjälkeisestä elämästä äitinsä kuoltua Puolassa.
vaikka Pierre torjuu Légion d ’ honneurin, koska ei nimittänyt Marieta ja vaatii, että nämä kaksi jakavat yhdessä Nobelinsa fysiikasta, Marie hermostuu siitä, että hän otti palkinnon vastaan Tukholmassa ilman häntä. Pian tämän jälkeen Pierre sairastuu tutkimustensa seurauksena yhä enemmän anemiaan ja joutuu hevosen tallomaksi kuoliaaksi. Vaikka hän aluksi hylkää huolen siitä, että hänen alkuaineensa ovat myrkyllisiä, yhä useammat ihmiset kuolevat vakaviin terveysongelmiin altistuttuaan radiumille. Masentuneena hän aloittaa suhteen kollegansa Paul Langevinin kanssa. Vaikka hän saa Pierren professuurin Sorbonnessa, Ranskan kansallismielinen lehdistö raportoi yksityiskohtia hänen suhteestaan Langeviniin, ja muukalaisvihamieliset väkijoukot ahdistelevat häntä hänen puolalaisten alkuperiensä vuoksi. Hän palaa taloon, jossa hän osallistui istuntoon, ja pyytää kyynelehtien paikalla ollutta naista yrittämään radiumin avulla ottaa yhteyttä Pierreen. Kun hän saa Nobelin kemianpalkinnon vuonna 1911, hän uhmaa komitean ohjeita olla matkustamatta Tukholmaan ja häntä tervehditään innokkaasti.
vuonna 1914, ensimmäisen maailmansodan alkaessa, hänen tyttärensä Irene taivuttelee hänet johtamaan Röntgenyksikköä länsirintamalla ratkaistakseen, tarvitaanko haavoittuneille sotilaille amputaatiota vai ei; he rahoittavat Röntgenkuvausyksiköt myymällä kultaiset Nobel-mitalinsa hallitukselle. Irene alkaa seurustella Frederic Joliotin kanssa, mutta Marie paheksuu heidän suhdettaan, koska he ovat tutkineet keinotekoista radioaktiivisuutta ja varoittaa Ireneä tapaamasta häntä tai tutkimasta radioaktiivisuutta enää. Vaikka hän kieltäytyy tottelemasta häntä, he lähtevät yhdessä länsirintamalle pyörittämään röntgenlaitetta.
hänen elämänsä kohtaukset nivoutuvat yhteen hänen löytöjensä tulevaa vaikutusta kuvaavien kohtausten kanssa, kuten ulkoisen säteen sädehoito sairaalassa Clevelandissa vuonna 1956, Hiroshiman ja Nagasakin atomipommitukset, Ydinpommikoe Nevadassa vuonna 1961 ja Tšernobylin onnettomuus vuonna 1986. Kuollessaan vuonna 1934 hän näkee näkyjä näistä tapahtumista ennen heräämistä sairaalahuoneessa. Pierre saapuu ja he lähtevät sairaalasta yhdessä. Elokuva päättyy toteamalla, että Curien liikkuva yksikkö Röntgenkuvasi yli miljoona miestä sodan aikana ”pelastaen lukemattomia ihmishenkiä”, että heidän tutkimuksiaan käytettäisiin sädehoidon luomiseen ja että Joliot-Curiet löytäisivät keinotekoisen radioaktiivisuuden vuonna 1935.
elokuva päättyy Marie Curien valokuvaan vuoden 1927 Solvay-konferenssissa.