Dans la Bretagne du XIXe siècle, le jeune Jacques Rebière étudie la biologie pour poursuivre son rêve : quitter son village et devenir scientifique. Un jour, il rencontre Thomas Midwinter, jeune Anglais de passage qui partage la même fascination que lui pour le fonctionnement du cerveau humain. Ils se jurent de révolutionner la médecine et de soigner le frère de Jacques atteint d'un mal étrange.