乾隆年间，安徽一户姓宣的宅院里，仆人起夜时被后院阁楼上的诡异景象惊得魂飞魄散。只见那阁楼墙壁上光影摇曳，忽明忽暗，还夹杂着木头摩擦地板的闷响。在规矩森严的书香门第，深更半夜阁楼里这般折腾，仆人们不禁猜测是不是闹了狐仙。第二天，此事在下人中传得沸沸扬扬，大家都对那阁楼心生恐惧。然而，真相很快大白，原来是在家中搞研究的少奶奶王贞仪。
王贞仪刚嫁入宣家不久，与当时大门不出二门不迈、专注于女红和诗词的大家闺秀截然不同。她把自己关在昏暗的阁楼里，手中拿着镜子，借助屋顶大梁上吊着的油灯，以圆桌为地球、镜子为月亮，不断调整三者位置，模拟月食现象，还在纸上记录复杂数字。这一年，她才二十出头，所做的实验在当时的中国乃至世界都极为超前。
王贞仪的独特人生，要从她十一岁那年说起。其爷爷王者辅是宣化太守，家中藏书多达七十五橱，堪称小型图书馆，王贞仪自幼在书堆中成长，涉猎天文地理、算术医学等各类知识。但十一岁时，爷爷因官场之事获罪流放吉林。对生长在江南水乡的小姑娘而言，前往吉林的路途充满未知与危险，那时的吉林是乾隆四十四年的蛮荒苦寒之地。然而，这场变故并未压垮王贞仪，反而激发了她的潜能。
在前往吉林的途中，王贞仪见识到了与江南截然不同的景象，黄沙漫天、白山黑水，还有真实粗粝的社会底层。在吉林生活的五年里，她做了两件在当时女性看来离经叛道之事。一是跟随蒙古将军夫人学习骑马射箭，她学得极快且痴迷，史料记载她能“跨马横戟，往来如飞”，在那个女子裹小脚、走路摇晃的年代，她身着劲装，在关外雪原上策马狂奔、弯弓射雕。二是接触真实数学，在封闭寒冷的环境里，她反复研读爷爷留下的藏书，尤其是历算书籍，数学的确定性给了动荡中的她极大安全感。十六岁那年，爷爷去世，她随家人扶灵回乡，此时她已不再是那个被流放的小女孩，而是见识广阔、骑术精湛、满脑子几何图形的少女。
回到江南后，王贞仪面临的最大难题是找不到数学老师。当时女性学数学被视为怪事，且数学教材深奥繁琐，梅文鼎的《历算全书》虽为经典，但用长篇文言文解释简单原理，初学者难以理解。没有老师，王贞仪便自己钻研，她发现该书对初学者不友好，于是决定重写数学教材。她把《历算全书》拆解，去除繁文缛节，用直白简练的语言重新解释，写出了《勾股三角解》，将复杂的三角形计算讲解得清晰明了；还著有《历算简存》，简化了当时复杂的乘除法运算，研究出更简便的笔算方法，大大提高了计算效率。她一边做家务一边搞运算，常因灵感突发而扔下锅铲记录公式，衣服上常沾满油渍墨迹。
解决数学问题后，王贞仪将目光投向宇宙。乾隆年间，西方传教士虽带来天文学知识，但主要停留在宫廷，民间普及度低，传统士大夫对西方“地球是圆的”“地球绕太阳转”等观点持怀疑态度。对于“如果地是圆的，住在地球下面的人为何不掉下去”这一经典问题，王贞仪深入思考后写出《地圆论》。她认为人住地球上，都以自己所居方向为正，看远处人觉得斜，地球是圆的，无绝对上下之分，所谓上下是相对于地心引力而言。她还指出，对于地球另一端的人，我们也在他们脚底下，其论述逻辑严密。她还研究岁差，指出当时历法对岁差计算的误差，并试图给出更精确解释，其《岁差日至辩疑》不仅挑战古人说法，还质疑西方传教士的部分数据，展现出独立思考的精神。她做阁楼镜子实验，用油灯、圆桌、镜子模拟月食过程，揭示月食成因是星球运行到特定位置互相遮挡光线，写成《月食解》，用朴素语言揭开天象神秘面纱。
王贞仪搞科研时，周围闲言碎语不断，有人说她“失了妇德”“妄议天道”，甚至有人写诗讽刺。但她并非逆来顺受之人，她写文章回怼，在《德风亭初集》中写道“始信须眉等巾帼，谁言儿女不英雄”“足行万里书万卷，尝拟雄心胜丈夫”，以实际行动证明女性能力。除天文数学外，她还懂医学，父亲懂医术，她耳濡目染，在当地痢疾流行时，根据古方配制草药汤剂免费为百姓治病，还记录病人症状和用药反应，体现科学实验精神。她还研究气象学，观察云和风，总结预测天气顺口溜教给农民安排农活。
可惜天妒英才，乾隆六十年，二十九岁的王贞仪病倒，或许是长期伏案工作、早年吉林苦寒留下病根或当时医疗条件落后，她预感大限将至。临终前，她整理满屋子手稿，交给好友快夫人，希望这些心血能留存，哪怕只有一人看懂。不久后，王贞仪离世，年仅二十九岁，这是宣家、王家乃至中国科学界的巨大损失。
王贞仪死后，快夫人将手稿带回金陵，交给著名学者钱大昕。钱大昕原以为不过是闺阁女子涂鸦，翻开后却震惊不已，看到的是严密逻辑、精准计算和对宇宙规律的深刻洞察。他感叹“班昭之后，当推此人”，在钱大昕等学者推动下，王贞仪部分著作得以刊印流传，虽部分手稿因战乱和岁月侵蚀遗失，但留存部分足以证明其伟大。几百年后，2004年国际天文学联合会为纪念她，将金星上一座环形山命名为“王贞仪”，她终于在宇宙中闪耀。
王贞仪的“领先”，不在于理论深度超越当时欧洲顶尖水平，而在于独立探索精神和科普意识超前。当时西方科学界将科学视为精英特权，她却努力将复杂数学变成普通人能懂的常识；当时中国社会用“女子无才便是德”束缚女性，她用行动证明女性大脑能处理复杂逻辑运算。她没有实验室、科研经费、团队和鼓励，仅凭一盏灯、一面镜子、一张桌子和一个不甘平庸的灵魂，在科学道路上孤独前行。
王贞仪还是一位诗人，其诗风硬朗直白，如“人生学何穷，当在平时勉”“文章只有两件：理与事”。她还记录社会动荡，写农民疾苦、旱灾、官员腐败，不是书呆子，而是有深刻现实关怀的知识分子。她研究气象为农民丰收，研究医学为百姓活命，研究数学为知识普及，无论环境如何、偏见多大，她都坚信真理就在那里，无需任何人批准，便可去探索、理解、拥有。
