Als ehemaliges Fotomodell und Muse des Avantgarde-Fotografen Man Ray, ist Lee Miller es leid, das Fotosubjekt ihrer männlichen Kollegen zu sein und setzt fortan den Fokus auf ihre eigene Arbeit als Fotografin. Als der 2. Weltkrieg naht, ändert sich für sie über Nacht fast alles: Kurz vor dem Blitzkrieg folgt Lee Miller der Liebe ihres Lebens, dem Kunsthändler Roland Penrose (Alexander Skarsgård), in seine Heimatstadt London, wo sie schließlich einen Job als Fotografin für die britische Vogue bekommt. Frustriert von den Einschränkungen, denen sie sich als weibliche Fotografin ausgesetzt sieht, drängt Miller die Chefredakteurin der britischen Vogue, Audrey Withers (Andrea Riseborough), die Erlaubnis zu beantragen, dass sie als Fotografin an die Front gehen darf. Als sie im britischen System nicht weiterkommt, erhält Miller schließlich eine Kriegsakkreditierung aus den USA und macht sich auf den Weg nach Europa. Alleine.