1° PARTIE :
Cette première partie évoque la jeunesse de Marie, alors Sklodowska, en Pologne à la fin du siècle dernier, ses études à Paris, sa rencontre et son mariage avec Pierre Curie. En 1903, après des années de labeur, ils découvrent le radium, qui leur vaut la gloire. Le prix Nobel de chimie leur est attribué.
2° PARTIE :
En 1906, après la mort accidentelle de Pierre Curie, Marie obtient un poste à la Sorbonne et poursuit seule ses recherches. En 1911, sa liaison avec Paul Langevin lui vaut les attaques de la presse nationaliste qui se déchaîne contre "l'étrangère briseuse de ménages". Un second prix Nobel couronne ses travaux.
3° PARTIE :
De 1911 jusqu'à sa mort en 1934, les dernières années de la vie de Marie Curie, son rôle pendant la guerre de 14-18, son voyage triomphal aux Etats-Unis dans les années vingt et sa vieillesse auprès de sa fille Irène Joliot Curie.