Varsovie, fin du XIXe siècle. Marie et Bronia, deux sœurs 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 sœurs décident de sceller un pacte qui les mènera jusqu'aux portes de la Sorbonne, à Paris, et à leur destin hors du commun.