En 1878, alors qu'elle fête son dixième anniversaire, Charlotte visite l'Exposition universelle de Paris avec son père, maître fondeur. C'est une révélation : elle développe une véritable passion pour l'industrie. C'est décidé, elle va mettre ses pas dans ceux de son modèle, Gustave Eiffel. Mais en cette fin de XIXe siècle, il est presque inconcevable pour une jeune fille de réaliser un projet d'homme.
Entre humiliations et réticences paternelles, Charlotte semble être à mille lieux de son rêve. Alors, pour y parvenir et entrer à l'école des Mines, elle se déguise en homme et devient Charles. Une audace qui va lui ouvrir des portes et lui faire vivre mille aventures. Mais sa quête de liberté et d'indépendance est entravée par les épreuves. A commencer par la plus difficile d'entre elles : un douloureux secret de famille qui menace de réduire ses rêves à néant...