Film oparty na autentycznej historii, która wydarzyła się we Francji. Wnikliwe studium współczesnej rodziny - nieumiejętności odgrywania tradycyjnych ról, rozpadu emocjonalnych więzi, braku zrozumienia dla wzajemnych potrzeb i ograniczeń, wreszcie odwiecznego konfliktu pokoleń. Rodzina Duval prowadzi stateczne, ustabilizowane życie na francuskiej prowincji. Ojciec jest weterynarzem, matka zajmuje się wychowaniem dzieci - kilkuletniego Oliviera i nieco starszej Nadine. Pewnego dnia Olivier ma wyręczyć siostrę i zawieźć rowerem obiad mieszkającej niedaleko, chorej babci. Wychodzi z domu i... ginie po nim wszelki ślad. Nie wiadomo, czy został porwany, czy zamordowany, czy wreszcie sam uciekł. Zniknięcie chłopca doprowadza jego rodzinę do głębokiego kryzysu. Ojciec wyprowadza się i rozpoczyna nowe życie. Matka nie jest w stanie pogodzić się z utratą syna. Kilka lat później rozpoznaje go w młodym kryminaliście, aresztowanym w Paryżu. Czy łudząco podobny do małego Oliviera młodzieniec rzeczywiście nim jest? On sam nie zaprzecza, ale zachowuje się tajemniczo, natomiast matka wierzy głęboko w cudowne odnalezienie syna.

Olivier jest oczkiem w głowie swojej matki i choć ma dziewięć lat, doskonale czuje się w roli rozpieszczanego maleństwa. Pewnego dnia Olivier wyjeżdża rowerem, by zawieźć obiad chorej babci i znika bez śladu. Rodzina rozpada się pod wpływem wzajemnych oskarżeń w związku z jego zaginięciem. Po sześciu latach piętnastoletni paryski włóczęga zostaje rozpoznany jako zaginione dziecko. Nie rozwiewa złudzeń; powoli próbuje wejść w nową rolę, podporządkowując sobie jednocześnie zapatrzoną w niego matkę. Przypadek sprawia, że zaczyna domyślać się prawdy. Aby ją ujawnić, sam musi jednak przyznać się do oszustwa. Opowiedziana historia oparta jest na wydarzeniach autentycznych, w filmie nie chodzi jednak o rekonstrukcję, a o zobrazowanie tezy, iż świat jest tak naprawdę tylko tym, co w nim chcemy widzieć. Świat ukazany w "Olivier, Olivier" przesiąknięty jest magią, tak postrzegany jest przez zamieszkujące go postaci. Bohaterowie prowadzą różne gry z innymi i z samymi sobą; nie zawsze dochodzi pomiędzy nimi do porozumienia, bo reguły według których grają, są różne. Pewne rzeczy na zawsze muszą pozostać w cieniu - w takim samym stopniu dotyczy to faktów, jak uczuć.