In den 1840er Jahren arbeitet die renommierte autodidaktische Paläontologin Mary Anning (Kate Winslet) allein an der wilden südenglischen Küste von Lyme Regis. Sie ist auf der Suche nach Fossilien, die sie an reiche Touristen verkaufen kann, um sich und ihre kranke Mutter über die Runden zu bringen. Als ein solcher Tourist, Roderick Murchison ...