Sous le second Empire, Constance grandit au bord de la Loire avec une liberté rare pour une jeune fille de l'époque. Choyée par son père, ingénieur et grand humaniste, et par son meilleur ami Gabriel, Constance rêve d'aventures et de sciences. Mais son oncle pense qu'à seize ans, il est plus que temps pour elle d'acquérir les manières d'une épouse modèle et convainc son père de l'envoyer dans un pensionnat.
La jeune fille s'y lie d'amitié avec Susanne, héritière de l'une des plus grosses usines de fonderie de la région. A la mort brutale de son père, la menace d'un mariage arrangé par son oncle avec un homme deux fois plus vieux qu'elle, oblige Constance à prendre une décision radicale... Forte de son ambition et de ses convictions, elle va se construire un destin hors du commun.