Alle blomstene i Paris skildrer to kvinner skilt av tiden, men forent gjennom byen Paris og sjokkerende hemmeligheter. Caroline våkner opp på et sykehus i Paris og husker ingenting. Hun er forvirret over å få vite at hun i årevis har levd et ensomt liv i en nedslitt leilighet i Rue de Cler. Sakte begynner hukommelsen å vende tilbake, og hun har vage minner om en mann og et lite barn. Hun forsøker å pusle sammen livet sitt bit for bit, men har en følelse av å være i fare. Et gryende vennskap med en kokk på en restaurant i nærheten får tankene bort fra fortiden, og det samme gjør et gammelt mysterium. I det nazi-okkuperte Paris forsøker en ung enke ved navn Céline å skape et nytt liv. Hun jobber i farens blomsterbutikk og håper å finne kjærligheten på ny. Så oppdager en tysk offiser hennes jødiske bakgrunn, og Céline blir tvunget til å spille et farlig spill for å sikre tryggheten til sine nærmeste. Men når hennes verste frykt blir virkelig, må hun slåss for å redde den personen hun elsker mest: datteren.
