Le 13 novembre 1974, Karen Silkwood, une employée d'une installation nucléaire, est partie à la rencontre d'un journaliste du New York Times. Elle n'y est jamais arrivée.
Karen Silkwood, employée dans une usine de traitement nucléaire, voit un de ses collègues de travail contaminé. Malgré les intimidations de sa hiérarchie, elle va tenter de mettre à jour de sombres affaires mettant en danger le personnel. Cette histoire s'inspire d'un fait divers qui a marqué l'Amérique.