Câu chuyện về Amélie xoay quanh một cô gái tên Amélie, người đã có một tuổi thơ khá khốn khổ vì bệnh tật khiến cha cô luôn lo lắng quá mức. Điều này làm cho Amélie gần như không được giao tiếp với ai, khiến cô tạo ra một thế giới riêng đầy mơ mộng về tình yêu và cái đẹp. Khi lớn lên, Amélie chuyển đến trung tâm Paris và làm hầu bàn.
Một ngày, trong lúc dọn dẹp, cô tìm thấy một kho báu thuộc về ông chủ cũ của căn hộ mình. Amélie quyết định trả lại cho ông ấy và sau khi thấy phản ứng vui mừng của ông, cô cảm nhận được ý nghĩa của việc giúp đỡ người khác. Cô bắt đầu quan tâm đến những người xung quanh mình, như cha cô, người mãi mê với những bức tượng người làm vườn, một nhà văn không thành công, một anh chàng luôn tiếc nuối về mối tình cũ, hay một “con ma” – một cô bé nội tâm đầy khát khao, cùng với những con người khác có câu chuyện riêng.
Tuy nhiên, khi chìm đắm cùng những số phận đó, Amélie nhận ra rằng cô đã quên đi cuộc sống của chính mình và mơ hồ về chặng đường tìm kiếm tình yêu. Cuối cùng, Amélie quyết định mạnh mẽ hơn và sống thực sự với những điều mà cô luôn ao ước, nắm bắt lấy tình yêu và vẻ đẹp trong cuộc sống.
