연구 실적은 훌륭하지만, 물불을 가리지 않는 성격 탓에 과학자 마리는 연구에서 배제된다. 한편, 전부터 그녀의 연구에 관심이 있던 피에르는 이때를 기회 삼아 그녀에게 손을 내민다. 마리는 피에르와 함께 연구한 끝에 세상에 알려지지 않은 원소인 라듐을 발견하고, 그와 노벨상을 공동 수상한다. 그러나 행복도 잠시, 피에르의 갑작스러운 죽음으로 그와 사랑에 빠졌던 마리는 상실감에 괴로워한다. 하지만 마리는 포기하지 않고 연구를 이어나간다.