Actrice sans rôle, Chloe Bathurst décroche un emploi de gardienne de zoo chez Charles Darwin où elle rencontre toutes sortes d'animaux exotiques, ainsi que différentes théories scientifiques d'une modernité étonnante. Pour sortir son père de l'hospice, elle vole la première mouture de la théorie de l'évolution et s'inscrit au Grand concours de dieu, qui offre 10 000 £ à qui prouvera ou réfutera l'existence d'un être suprême. Alors que d'autres aventuriers recherchent l'arche de Noé sur le mont Ararat et qu'un enseignant britannique rencontre l'origine de l'humanité dans une fumerie de haschich, Chloe s'embarque dans un périple en bateau et montgolfière à travers le Brésil, l'Amazone et les Andes pour rapporter les spécimens nécessaires à ses ambitions. Parvenue aux Galápagos, elle va user de toute sa ruse, et du texte de Darwin, pour un procès en blasphème…