Smilla Jasperson, une Danoise d'origine inuit, n'a jamais oublié sa petite enfance, passée dans les déserts glacés de l'Arctique. A Copenhague, elle n'a qu'un ami : un garçon d'origine inuit qui est retrouvé sans vie un jour d'hiver. La police conclut rapidement au suicide, ce que Smilla ne peut accepter...