Après la mort de ses parents dans l’épidémie de choléra de 1832, Nora Beady est élevée à Londres par Horace Croft, un chirurgien excentrique. La jeune fille se moque éperdument des conventions  : elle n'a de patience ni pour le piano, ni pour les travaux d'aiguille ou pour les conversations de salon. Ce sont l’anatomie et les dissections qui la passionnent.
Au XIXe siècle, la pratique de la médecine est interdite aux femmes, mais, dans la clinique privée du Dr Croft, Nora est une assistante des plus fiable - et des plus secrète. Jusqu'à l'arrivée du nouveau chirurgien résident, le Dr Daniel Gibson qui ne se doute pas que Nora est plus qualifiée que lui.
Lorsqu'elle fait une découverte dont les conséquences médicales sont importantes, elle est confrontée à un choix impossible. Rester dans l’ombre et laisser les hommes s'attribuer le mérite de son travail, ou montrer enfin ce qu'elle est et risquer de devoir en assumer les conséquences.