A incrível história de Bella Baxter (Emma Stone), uma jovem mulher vitoriana a quem o Dr. Godwin Baxter (Willem Dafoe), um cientista tão excêntrico quanto brilhante, devolve a vida. Sob a protecção de Baxter, Bella sente-se ansiosa por aprender, mas também sedenta por vivências que nunca teve. É então que foge com Duncan Wedderburn (Mark Ruffalo), um advogado astuto e libertino, numa aventura turbulenta pelo mundo todo – com uma passagem por Lisboa e um encontro com a fadista Carminho. Livre dos preconceitos do seu tempo, o compromisso de Bella para com ideais de igualdade e de libertação intensifica-se ao longo desta odisseia.