Parigi, 1928: Vianne sogna di diventare una botanica e di lavorare nel prestigioso Jardin des Plantes di Parigi. Quando a un certo punto s'innamora di un pittore emergente, David Marlowe Scott, e si immerge con lui nell'abbagliante atmosfera bohémienne frequentata dall'avanguardia francese, la fortuna sembra sorriderle. Non solo diventa la musa di David, ma conosce anche quello che presto sarebbe diventato il direttore dell'Istituto botanico, che è in cerca di un'assistente. Vianne viene assunta, realizzando così il suo sogno. L'arrivo della guerra, però, porterà distruzione non solo nella vita di una nazione, ma anche in quella privata di Vianne e David... Molti decenni dopo, Marlène è a Parigi, per festeggiare con Jean-Louis l'anniversario di matrimonio. Si trova al Museo d'Orsay quando s'imbatte in un dipinto, Dopo il ballo, di David Marlowe, in cui è ritratta una donna che le assomiglia come una goccia d'acqua. Chi è quella donna? Marlène cerca di far luce sulla sua identità, fino a scoprire la storia di Vianne, il suo legame con lei e un passato che nessuno le ha mai raccontato...