1927, côte Est des États-Unis: cinq ouvrières de l US Radium Company utilisant de la peinture au radium pour confectionner des montres attaquent en justice leur employeur. La presse les appellera les Radium Girls. Au moment du procès, la contamination a déjà tué plusieurs employées. Pourtant, bien défendue et utilisant les méthodes les plus nauséabondes, la compagnie en sortira blanche comme neige et les ouvrières ne recevront que quelques dollars.

1930: à Orange, dans le New Jersey, l une des cinq Radium Girls se tue en voiture en compagnie... du fils du président de l US Radium. Une étrange épidémie de morts semble frapper les protagonistes du procès qui ont aidé l entreprise à s en sortir. Avocats véreux, scientifiques corrompus, médecins parjures, toutes ces victimes n ont qu un point commun: elles ont péché par le radium; elles sont mortes par le radium!
Les soupçons se portent évidemment vers les quatre ouvrières restantes. C est pourtant une enquête bien moins simple qu il ne le croit au début que l inspecteur de la police locale Chad Chadwick va devoir mener...