Gdy znika narzeczona lekarza pracującego w szpitalu psychiatrycznym, zdesperowany medyk prosi o pomoc swojego pacjenta, który podaje się za tajnego agenta.
Niepoprawny podrywacz postanawia uwieść Julie udając osobę jeżdżącą na wózku. Gdy poznaje jej siostrę, również poruszającą się w ten sposób, musi kontynuować maskaradę.
Tytułowa Maryline (Adeline d'Hermy) jest dziewczyną z prowincji, która zaczyna wspinać się po szczeblach aktorskiego rzemiosła. Jednak chociaż nosi imię po największej z gwiazd (i krótką płową czuprynkę), nie wydaje się materiałem na divę: jest zbyt nieśmiała i dziwaczna. Plany filmowe okazują się miejscem psychologicznego nękania, a praca trzecioplanowej aktorki pasmem upokorzeń. Maryline poszukuje swojej tożsamości jako aktorki: sposobu na przekucie swojego nieudacznictwa i smutku w aktorski fach.