Als Frau mittleren Alters kämpft Lee Miller (Kate Winslet) mit aller Kraft dagegen an, nur als ehemaliges Model und Muse des Avantgarde-Fotografen Man Ray (Sean Duggan) in Erinnerung zu bleiben. Sie will mit der Liebe ihres Lebens, dem Kunsthändler Roland Penrose (Alexander Skarsgård), zusammen sein und zieht mit ihm in dessen Heimatstadt London, während die Nazis bereits ein europäisches Land nach dem anderen überfallen. Zunächst heuert Miller bei der britischen Vogue als Modefotografin an, hat jedoch schon bald wieder genug davon. Denn auch dieser Job wird von Männern bestimmt. Frauen sollen gefälligst ihre Pflicht erfüllen. Sie will aus diesem System ausbrechen und als Kriegsfotografin an die Front. Mithilfe ihrer Chefredakteurin Audrey Withers (Andrea Riseborough) stellt sie einen entsprechenden Antrag, der jedoch abgewiesen wird, da sie eine Frau ist. Die Amerikaner hingegen nehmen sie mit offenen Armen auf. Doch der Weg in den Krieg ist nicht ungefährlich.

Der Film basiert auf der Biografie „The Lives of Lee Miller“ von Antony Penrose, Millers Sohn, und beleuchtet vor allem ihre Arbeit als Kriegsfotografin während des Zweiten Weltkriegs. Im Zentrum steht Millers Tätigkeit für das britische Magazin Vogue, für das sie die Befreiung Europas dokumentierte und dabei unter anderem die Konzentrationslager Dachau und Buchenwald fotografierte. Berühmt wurde eines ihrer Bilder, das sie in Hitlers Badewanne zeigt – ein starkes Symbol für das Ende des NS-Regimes. Regisseurin Ellen Kuras konzentriert sich jedoch nicht nur auf die historischen Ereignisse, sondern auch auf die psychischen Belastungen, die mit Millers Arbeit einhergingen. Somit ist der Film sowohl ein Porträt einer mutigen Frau als auch eine Reflexion über die Verantwortung und den Preis des dokumentarischen Blicks auf den Krieg.