La professeure Dominique Stoppa Lyonnet est spécialiste de la prédisposition génétique des cancers à l'Institut Curie. Elle reçoit un jour Valérie, une jeune femme qui développe le même cancer du rein qui a emporté son père. La piste de la prédisposition familiale à cette maladie se dessine. Mais nous sommes en 1994. Le génome humain n'est pas encore séquencé et la professeure fait ce qu'elle peut pour étudier le profil de Valérie et d'autres membres de sa famille. La jeune femme connait par ailleurs un parcours médical tumultueux qui va, en parallèle des avancées de la recherche génétique, permettre une découverte majeure.