Sophie jest sierotą, jako niemowlę została znaleziona w kanale La Manche po katastrofie statku Queen Mary w futerale na wiolonczelę. Jej opiekunem staje się Charles, ekscentryczny naukowiec o nowatorskich metodach wychowawczych. Nie wszystkim się one podobają - dlatego prześladuje ich opieka społeczna, chcąca oddać Sophie do sierocińca. 
Dziewczynka twierdzi, że pamięta swoją mamę, która grała w orkiestrze na statku. Sophie i Charles wyruszają do Paryża, chcąc ją odnaleźć. Jedyną wskazówką jest plakietka z futerału wiolonczeli z nazwą zakładu, który stworzył instrument.