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長い間、父親と疎遠になっていたジュリア。彼女が結婚式を控えた数日前、父親が亡くなったとの報せが入り、結婚式は急きょ父親の葬儀になってしまう。その翌日、父親と等身大のアンドロイドがジュリアの元に送られてくる。アンドロイドは父親の記憶を持っており、バッテリーの寿命は６日間だと言う。アンドロイドから、父と娘の旅を提案されたジュリアは…。

ブルージュの町を歩きながら、母の想い出を語るアンドロイドの話に耳を傾けるジュリアだったが、彼女は絵描きが飾っている似顔絵の中に、ある人物によく似た似顔絵を見つけて動揺する。その似顔絵は、１９８９年の東ベルリンの記憶へとジュリアを誘っていく…。

ジュリアはアンドロイドから、亡くなったと思っていた初恋の相手トマスが今も生きている可能性があると告げられる。さらに、事故の後に彼女宛に届いたという手紙をずっと父親が隠し持っていたことを知り、父親への怒りを隠せない。一方、ジュリアがブルージュにいることを知った婚約者のアダムは、ジュリアの親友ロベールと共にブルージュへと向かっていた…。

アンドロイドに励まされ、トマスを探してベルリンに向かうことにしたジュリア。道中、家を出た後の自分に起こったことや、親友ロベールとの友情について話しながら、徐々に父子の距離を縮めていくジュリアだったが、立ち寄った売店でアンドロイドが突然倒れてしまい…。一方、ブルージュのホテルの前でジュリアと男性が車に乗っているのを目撃したアダムは、彼女の浮気を疑う。

ジュリアは、初恋の相手トマスと暮らしたベルリンを訪ねるが、あの頃とはすっかり変わってしまった街並みに、時間の経過を痛いほど感じずにはいられない。そんなジュリアに、アンドロイドはこれまで聞いたことのない父と母のパリでの出会いについて話し出す。一方、アダムと飲み明かしたロベールは、アダムがジュリアの浮気を疑っているとジュリアに忠告する。

偶然、ニュース番組に映ったトマスの古い友人クナップを見つけたジュリアは、彼が出席するパーティーにもぐりこむ。トマスの現在についてクナップに問いただすと、トマスはジャーナリストを辞め、マドリードで妻とレストランをやっていると答える。思いもしなかったトマスの現在に、ジュリアは動揺し、ベルリンを離れようと決意する…。

トマスの現在を知ってショックを受けたジュリアを心配したアンドロイドは、ひとり訪れたシュタージ博物館でスタッフに賄賂を贈り、トマスについての資料を手に入れる。クナップの嘘を確信したアンドロイドは、ジュリアにクナップともう１度話をするよう勧める。

空港で目撃した光景に打ちのめされたジュリアはベルリンを離れようと決心するが、アンドロイドに説得され、トマスの行方を追うことにする。さらに、彼が語るエピソードに、これまで気づかなかった父の心深さと愛への理解を感じ、胸を打たれる。一方、クナップの事務所を訪れたトマスはジュリアが自分を探していることを知る。

ベルリンからパリへ、帰国したジュリアとアンドロイド。アダムに今回のことをどう説明すれば良いか悩むジュリアはロベールの店に行って彼に相談する。一方、ジュリアのアパートに呼び出されたアダムは、亡くなったはずのジュリアの父親に遭遇し、ショックを受ける。