En sen eftermiddag den 30. april 1991 går Marthe sin daglige rengøringsrunde på Kunstindustrimuseet i København. Efter lukketid nyder hun at være alene i museets samlinger, kun omgivet af møbler, gobeliner, glas og porcelæn. Men denne dag møder hun en desperat ung kvinde, en lille pige og en uhyggelig sanger, som vækker fortrængte tab og navnløs sorg til live. De grænseoverskridende skikkelser fra fortiden sætter Marthe under stigende pres, og krisen kulminerer i et dramatisk opgør.
Porcelænskvinden er på samme tid en fantastisk fortælling om skæbnemøder på tværs af alder og århundreder, en rejse ind i et skrøbeligt sind og et lille kammerspil om kærlighed.