Broken Flowers följer Don Johnston (Bill Murray), en ensamstående man i medelåldern som får ett anonymt brev som meddelar att han har en tonårsson någonstans. För att ta reda på mer om sin förflutna och sina tidigare kärlekar ger sig Don ut på en roadtrip för att återförenas med sina tidigare flickvänner.

Under sin resa besöker han fyra kvinnor (spelade av bland andra Jessica Lange, Sharon Stone, Frances Conroy och Tilda Swinton) som alla har haft en betydande plats i hans liv. Var och en av dessa möten väcker gamla minnen och känslor, samtidigt som de utmanar Dons syn på kärlek och livet.