菊石故事发生在19世纪20年代的英国，玛丽（凯特·温丝莱特 Kate Winslet 饰）是一名古生物学家，然而，这个行当显然无法让她过上优渥的生活，所以玛丽至今仍然在贫困线上挣扎，为了给病重的母亲治病，玛丽靠着在沙滩上捡化石卖给游客来维生。　　某日，一个名叫罗德里克（詹姆斯·麦卡德尔 James McArdle 饰）的男人找到了玛丽，开出了很高的薪酬，希望玛丽能够去照料他病重的妻子夏洛特（西尔莎·罗南 Saoirse Ronan 饰），经受不住金钱的诱惑，玛丽答应了。可是，就在玛丽刚刚见到夏洛特没多久，两人之间差异巨大的思想就碰撞出了火花，但随着时间的推移，她们都在彼此的身上看到了自己未曾经历过的世界。