Le nucléaire en France est presque une histoire de familles. Pour les vacances, les Perrin, les Langevin et les Curie aiment à se retrouver en Bretagne, face à l'île de Bréhat, sur l'Arcouest. Ce lieu est très vite surnommé "Sorbonne-Plage" en raison du grand nombre de professeurs de Sorbonne et de prix Nobel qui le fréquentent. En suivant les récits des biologistes David Perrin et Pierre Joliot ou de la physicienne Hélène Langevin, le film fait revivre près d'un siècle d'histoire des sciences. En 1896, Marie Curie, Pierre Curie et Henri Becquerel découvrent la radioactivité naturelle. Quarante ans plus tard, leur fille Irène et son mari Frédéric Joliot mettent en évidence la radioactivité artificielle. Jean et Francis Perrin sont les découvreurs de l'électron et de la masse critique, et Paul Langevin s'illustre dans la diffusion de la théorie relativiste d'Einstein. Ces scientifiques prennent une part active dans l'administration de la recherche, s'impliquent dans les institutions et posent les bases de la recherche d'aujourd'hui : création du Centre national de la recherche scientifique, du Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives ou développement de l'industrie nucléaire civile et militaire.