Londres, en 1938. Cluny Brown, nièce d'un plombier et elle-même passionnée de tuyauterie, dépanne aussi les clients en difficulté, malgré l'interdiction de son oncle. Elle fait ainsi la connaissance d'Adam Belinski, un écrivain polonais anticonformiste, plein de charme et de fantaisie. Mécontent, son oncle la fait entrer comme femme de chambre au service de lord et de lady Carmel. Il se trouve que Belinski est l'hôte des châtelains…