Mark Hogancamp förlorar minnet efter att ha misshandlats brutalt. För att träna upp finmotoriken och hantera känslorna efter överfallet bygger han Marwencol – en modellstad där invånarnas liv utspelar sig under andra världskriget. När projektet upptäcks av en lokal fotograf försöker Mark förbereda sig mentalt inför att presentera sin terapistad för omvärldens dömande blickar.