《蒙娜丽莎的微笑》将故事置于20世纪50年代的美国。彼时，女性的社会地位表面上已经有所提升，但在威斯理这样声名显赫的女子大学里，教育依旧围绕着为学生谋求一段好婚姻展开。教师们不鼓励她们主动探索真正感兴趣的知识，也不重视对她们内在素质的培养。
美丽而成熟的凯瑟琳（朱莉娅·罗伯茨 Julia Roberts 饰）大学毕业后，带着理想与热情来到这所学校，担任艺术史教师。她试图将自由思想传递给学生，却因此屡屡受挫。凭借风趣率真、热情博学的个性，凯瑟琳很快赢得了学生们的喜爱。几个渴望像男孩一样闯出一番事业的学生，包括琼（朱丽娅·斯蒂尔斯 Julia Stiles 饰）和活泼好动的丽薇（玛吉·吉伦哈尔 Maggie Gyllenhaal 饰）等，也在她的影响下逐渐展露真实自我。然而，当另一名学生贝蒂（克斯汀·邓斯特 Kirsten Dunst 饰）即将结婚的消息传来时，校园里自由浪漫的氛围再次被打破。
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