Амели живет в Париже в своем собственном мире. Она травмирована скоропостижной смертью матери и последовавшей за этим холодностью отца. Теперь ее увлекают мелочи обыденной жизни: испечь торт, погрузить руку в бочонок риса, представить себе сколько оргазмов происходит в городе в каждый конкретный момент. Она снимает квартиру на Монмартре. Она присматривает за кошкой своей соседки-стюардессы Филомены, когда та отправляется в рейс, и шпионит за соседом Дюфайелем, человеком с хрупкими костями. Она работает в кафе под названием "Две мельницы", где хозяйка предается мечтам о своем прошлом в цирке, а ее коллега Джина отвергает ухаживания своего ревнивого экс-дружка Жозефа. Жизнь Амели можно назвать счастливой, но ничем не примечательной.

Однажды Амели находит у себя в квартире старую коробку с детскими игрушками и другими сокровищами. Взволнованная этой находкой, она ставит перед собой задачу найти ее владельца. Поиски вынуждают ее вступить в контакт с консьержкой дома, которая жаждет получить письмо от сбежавшего (и к несчастью, умершего) мужа, и с жестоким бакалейщиком Колиньоном, который ужасно обращается со своим продавцом Люсьеном. Затем она знакомится с Дюфайелем, который выводит ее на верный след и оказывается доморощенным философом и эксцентричным живописцем — на протяжении 20 лет он ежегодно пишет точную копию одной и той же картины Ренуара — "Завтрак гребцов"...