Charles Darwin (Paul Bettany) tem em torno de 40 anos e leva uma vida pacata em uma vila inglesa. Darwin é devotado à sua família, mas ao mesmo tempo é bastante distante deles. A causa principal é o vazio existente com sua esposa Emma (Jennifer Connelly). Darwin apenas se sente bem quando escapa para seu escritório, onde discute o dia com sua filha Annie (Martha West), de apenas 10 anos. Só que há um problema: Emma está morta, há muitos anos. Darwin conversa, ou acredita conversar, com seu fantasma. É o jeito que ele encontra para amenizar a dor que sente e o conflito que possui, ao perceber que a existência de Deus não se encaixa no mundo real.
