Maria Montessori vertelt het indrukwekkende verhaal van een vrouw die haar tijd ver vooruit was: Maria Montessori streed voor haar nieuwe onderwijsmethode in een tijd die werd gedomineerd door mannen.

In Rome, begin 20e eeuw, ontmoet Maria Montessori (Jasmine Trinca) de succesvolle Franse courtisane Lili d’Alengy (Leïla Bekhti). Lili is Parijs ontvlucht om haar reputatie te beschermen, toen de leerstoornis van haar dochter aan het licht dreigde te komen. Maria legt op dat moment de basis voor haar nieuwe en baanbrekende onderwijsmethode. Door Maria leert Lili haar dochter kennen zoals ze is: niet alleen een meisje met een beperking, maar ook iemand met een sterke wil en talenten. Lili helpt op haar beurt Maria om haar ambities waar te maken.