Automne 1952. Dans un château délabré de l'Eure, Éric Rohmer tourne Les Petites Filles modèles. C'est son premier long-métrage. Presque achevé, jamais sorti au cinéma, le film a disparu. Printemps 2016. Sophie, une prof d'université à la retraite spécialiste de la comtesse de Ségur, et Paul, un jeune homme qui consacre sa thèse à des films introuvables, traversent ensemble la Normandie à la recherche d'explications. Chemin faisant, c'est avant tout sur eux-mêmes que Paul et Sophie enquêtent.