Когда в Лиможе умирает старый художник, он не просит близких приехать к нему обычным транспортом — его последнее пожелание звучит как шутка: «те, кто меня любит, приедут на поезде». На парижском вокзале собирается пестрая компания: друзья молодости, былые любовники, дальние родственники и люди, которые случайно пересеклись с ним когда-то в жизни.
«Город потерянных детей» переносит зрителей в вымышленный мрачный портовый город, окутанный постоянным туманом и пропитанный сыростью гавани. Улицы здесь населяют странные персонажи, а на берегу моря стоит замок таинственного ученого, который давно потерял связь с обычным миром. Ученый по имени Кранк страдает от редкого заболевания, из-за которого не может спать с самого детства и поэтому...