Au tout début du seizième siècle, deux Florentins extraordinaires se retrouvent à Imola. Léonard de Vinci revient de Venise, où ses talents d'ingénieur ont servi à fortifier la ville contre les Français. Il est maintenant à la cour de César Borgia, le fils du pape Alexandre VI, qui l'emploie comme cartographe, architecte et ingénieur militaire. Peut-être est-il aussi espion pour Florence. Nicolas Machiavel, haut fonctionnaire talentueux, est ambassadeur de Florence auprès de Borgia. Machiavel prend connaissance des travaux de Léonard de Vinci sur le flux des eaux. De retour à Florence, ils coopèrent à un plan extraordinaire : en guerre contre Pise, Florence veut détourner le fleuve Arno afin de couper la ville rebelle de la mer et devenir un port maritime. Les travaux commencent mais le projet se heurte bientôt au manque d'argent, aux tempêtes et à l'incompétence du maître d'oeuvre.
Autour de cette collaboration se dessine le portrait de deux génies, l'un artistique et scientifique, l'autre littéraire et politique - et d'une période brillante et turbulente où se côtoyaient les Borgia, les Médicis, les Sforza, Michel-Ange... On y découvre Florence à son apogée et la complexité de ses politiques intestines et étrangères, les intrigues des Borgia, les ambitions de Louis XII et François Ier (auprès de qui Léonard de Vinci meurt en 1519) et bien sûr les vies mouvementées des deux protagonistes.
