Il film narra la vita della pittrice Artemisia Gentileschi (1593-1652), figlia del noto pittore Orazio. Artemisia, in quanto donna, non può seguire i corsi all'Accademia né chiedere di posare a modelli nudi maschili o femminili. Ostinata, cerca di dipingere i corpi, certe volte di nascosto, certe altre osservando se stessa. Un giorno sulla spiaggia incontra Agostino Tassi, sostenitore di tecniche pittoriche avanzate, fiorentino, arrivato a Roma per lavorare con Orazio ad una serie di affreschi religiosi. Artemisia ottiene dal padre il permesso per prendere da Agostino lezioni sull'arte della prospettiva. Dopo alcuni incontri, sulla pittura comincia a prevalere una pericolosa relazione. La storia di una artista che, in un periodo in cui alle donne era concesso solo di sposarsi e far figli, trova nell'arte pittorica la sua indipendenza.