Stjerner over Paris er inspirert av virkelige hendelser, og Pam Jenoff har skapt en altoppslukende fortelling om mot og søsterskap.

Manhattan, 1946: En morgen Grace Healey går gjennom Grand Central Terminal på vei til jobb, finner hun en forlatt koffert under en benk. Hun klarer ikke å motstå fristelsen til å åpne den, og oppdager et knippe fotografier av ulike kvinner. På impuls tar hun med seg bildene og forlater stasjonen.

Det viser seg at kofferten tilhørte en kvinne ved navn Eleanor Trigg, leder av et nettverk med kvinnelige hemmelige agenter som ble sendt fra London under krigen. Noen av disse kvinnene kom aldri tilbake, og deres skjebne er et mysterium. Grace bestemmer seg for å forsøke å finne ut sannheten om dem.