'enfance d'Amélie Poulain n'est pas de tout repos. La mort accidentelle de sa mère sur le parvis de Notre-Dame, la déprime de son père, qui reporte son affection sur un nain de jardin plongent la fillette dans des rêves sans fin. Devenue adulte, elle quitte la banlieue pour Paris, où elle trouve un emploi de serveuse dans un bar de Montmartre. Le destin la sort de sa torpeur dans la nuit du 30 au 31 août 1997, quand elle découvre par hasard une boîte à souvenirs appartenant à un ancien locataire. Elle ne ménage pas sa peine pour retrouver celui-ci afin de lui remettre sa précieuse collection d'objets hétéroclites. Elle trouve par la même occasion une raison de vivre : dorénavant elle fera le bien, réparera les cafouillages qui se produisent sans cesse dans la vie des autres. Son voisin, le peintre aux os de cristal, qui vénère Renoir, mais aussi le commis de l'épicier, qui aime les endives, ou encore la buraliste, qui rêve de rencontrer le grand amour vont bénéficier de cet altruisme militant. Mais il reste à Amélie à trouver l'âme sœur.