Om du hittar en liten ask med någons gamla barndomsminnen, vad skulle du göra då? Amelie bestämmer sig för att hitta ägaren till asken. På vägen till att finna denne, händer ett flertal absurda saker. Bland annat tappar någon ett fotoalbum fullt av porträtt tagna i fotoautomater. Amelie spårar ägaren för att kunna lämna tillbaka albumet.
Amelie själv ser sig som en person vars öde är att göra andra människor lyckliga. Men ska hon inte själv kunna finna lyckan och kärleken som hon drömmer om?