På 1840-tallet jobber den anerkjente og selvlærte paleontologen Mary Anning alene langs den ville og brutale sør-engelske kystlinjen ved Lyme Regis. Med hennes berømte oppdagelser i fortiden, leter hun nå etter alminnelige fossiler som hun kan selge til rike turister for å kunne forsørge seg selv og sin mor. En dag ankommer turisten Roderick Murchison til Lyme som første stopp på en europeisk reise sammen med sin unge kone Charlotte - som nylig har vært gjennom en personlig tragedie som hun sliter med å komme seg over. Roderick overlater Charlotte til Mary som ikke har råd til å si nei, men stolt og lidenskapelig opptatt av sitt arbeide oppstår det konflikt mellom henne og Charlotte. De er to kvinner fra helt forskjellige verdener. Til tross for det store gapet mellom deres sosiale sfærer og personligheter oppdager Mary og Charlotte at de kan gi hverandre noe de begge har lengtet etter: å forstå at de ikke er alene. Dette er starten på en lidenskapelig og altoppslukende kjærlighetsaffære som vil sprenge alle grenser og som vil endre deres liv for alltid.