Al segle IV, Egipte era una província de l'Imperi Romà. La seva ciutat més emblemàtica, Alexandria, havia esdevingut el darrer baluard d'un món en crisi, confús i violent. L'any 391, les revoltes de carrer van aconseguir una de les seves institucions més llegendàries: la biblioteca. Atrapada darrere dels seus murs, la brillant astrònoma Hypatia, filòsofa i atea, lluita per salvar la saviesa del món antic, sense percebre que el seu jove esclau, Davo, es debat entre l'amor que li professa en secret i la llibertat que podria assolir unint-se al imparable ascens del cristianisme.

A la policia judicial, tots els investigadors topen tard o d'hora amb un crim que són incapaços de resoldre i que es torna una obsessió. Per a Yohan es tracta de l'assassinat de Clara, una noia que va ser ruixada amb benzina i cremada al carrer per un desconegut. Els interrogatoris se succeeixen i no falten sospitosos, però els dubtes de Yohan no deixen de créixer. Només hi ha una certesa: el crim es va cometre la nit del 12.

En un futur pròxim, on la intel·ligència artificial reina, les emocions humanes s'han convertit en una amenaça. Per a alliberar-se d'elles, la jove Gabrielle (Léa Seydoux) ha de purificar el seu ADN submergint-se en les seves vides passades. En aquest viatge a través del temps, es retroba amb Louis (George Mackay), el seu gran amor. No obstant això, la por a una inquietant premonició s'apodera d'ella: té la sensació que s'aveïna una catàstrofe.