Marie Curie et Bronia Dluska seraient-elles entrées dans l'histoire si elles n'avaient pas été soeurs ? Varsovie, fin du XIXe siècle. Marie et Bronia, deux soeurs vivant dans une Pologne asservie par la Russie, n'ont qu'une obsession : aller à l'université. Marie rêve de devenir chimiste, et Bronia, médecin. Mais l'occupant russe interdit aux femmes de faire des études. C'est compter sans l'esprit de rébellion des deux jeunes filles... Un soir d'automne, à la lueur d'une lampe à pétrole, les deux soeurs décident de sceller un pacte qui les mènera jusqu'aux portes de la Sorbonne, à Paris, et à leur destin hors du commun.