En la Inglaterra victoriana, un joven biólogo llamado Charles Smithson se encuentra en medio de un dilema personal y social. A punto de comprometerse con la dulce y tradicional Ernestina Freeman, su vida da un giro radical cuando conoce a Sarah Woodruff, una mujer enigmática que vive al margen de las normas sociales. Sarah, apodada "la mujer del teniente francés", es vista por muchos como una loca debido a su rechazo a las expectativas convencionales de la época.