อาเมลี สาวน้อยขี้อายผู้ช่างจินตนาการ ใช้ชีวิตโดดเดี่ยวในกรุงปารีส วันหนึ่งเธอพบกล่องสมบัติเก่าที่ซ่อนอยู่หลังกระเบื้องในห้องน้ำของเธอ และตัดสินใจตามหาเจ้าของเพื่อคืนความทรงจำในวัยเด็กให้เขา การได้เห็นรอยยิ้มของคนแปลกหน้าทำให้อาเมลีค้นพบความสุขจากการทำดีโดยไม่เปิดเผยตัว เธอจึงเริ่มต้นภารกิจลับเพื่อเปลี่ยนแปลงชีวิตของคนรอบข้าง ไม่ว่าจะเป็นพ่อค้าขายของ พนักงานร้านสะดวกซื้อ หรือเพื่อนบ้านขี้เหงา แต่เมื่อถึงคราวที่หัวใจของเธอเองถูกสะกิดด้วยรักจากหนุ่มปริศนาที่เก็บสะสมรูปถ่ายจากตู้ถ่ายรูป อาเมลีจะกล้าออกจากโลกเงียบๆ ของเธอเพื่อตามหาความรักครั้งนี้หรือไม่
