Émilie du Châtelet (Léa Drucker), es una joven marquesa de 26 años, de las mujeres más brillantes e inteligente de su época. Es considerada como la primera mujer científica francesa. Emilie está casada con un hombre que siempre está en la guerra, a menudo dejándola sola en su palacio, donde llena de vacío de su soledad coleccionando amantes que la aportan un divertimento muy efímero.
Pero entre esos amantes, conocerá a Voltaire (Thierry Frémont), el ilustre escritor y filósofo, bajo la capa de un aventurero errante y un misterioso seductor. Juntos vivirán una pasión que Emilie nunca ha llegado a conocer, disfrutarán del sexo y de su mutua pasión por la ciencia y el saber. Pero como siempre, Emilie se acaba aburriendo de la relación, y abandona al científico por el atractivo Pierre-Louis de Maupertuis (Olivier Sitruk). La tormentosa relación que mantendrán hará que Emilie se plantee más de una vez si hizo bien al dejar que Voltaire abandonara París.
