Les amours tumultueuses du philosophe Voltaire et d'une femme de science, une marquise qui rejeta les conventions de son temps pour se vouer à sa passion.
Au XVIIIe siècle, Emilie du Châtelet, jeune marquise, s'intéresse plus à la physique et aux mathématiques qu'aux intrigues de la cour. La duchesse de Saint-Pierre, une libertine, la présente à Voltaire. Ils couchent ensemble le soir même, se séparent, se retrouvent et vivent une passionnante romance...