Mary Shelley racconta la storia di Mary Wollstonecraft Godwin (Elle Fanning), autrice di uno dei più famosi romanzi gotici del mondo "Frankenstein", e della sua relazione ardente e tempestosa con il poeta romantico Percy Bysshe Shelley (Douglas Booth). I due giovani legati da una chimica naturale e idee progressiste che vanno oltre i limiti della loro età e del loro tempo, dichiarano il loro amore reciproco alla famiglia che li ostacola e per questo fuggono insieme. A soli18 anni, Mary è costretta a sfidare i tanti preconcetti contro l'emancipazione femminile, a proteggere il suo lavoro di scrittrice e a forgiare la propria identità.