Répondant aux ordres du roi Louis XV, le comte de Bougainville entreprend autour du monde un voyage qui doit l'amener, en 1769, sur l'île de France aujourd'hui l'île Maurice afin d'observer le passage de la planète Vénus devant le soleil. Ce phénomène exceptionnel, qui ne se produit qu'une fois par siècle environ, doit permettre aux savants d'établir l'exacte distance qui sépare la terre du soleil. Cette mission n'est pas la seule confiée à Bougainville. Outre l'astronome Verron, le navigateur est accompagné de Philibert Commerson, médecin naturaliste du roi, chargé, lui, d'étudier les trois règnes de la nature : minéral, végétal et animal. À quarante ans, Commerson se voue corps et âme à la botanique et... à son assistante, Jeanne Barré. Fous d'amour, les deux amants vont braver tous les interdits, et Jeanne s'embarquera sur "L'Étoile" habillée en homme...