Paris in den 60er Jahren: Schon als junges Mädchen ist Louki aus der Wohnung der Mutter, einer Platzanweiserin im Moulin Rouge, immer wieder weggelaufen. Den Vater hat sie nie gesehen. Ihren Mann, einen wohlsituierten Immobilienmakler, verließ sie ein Jahr nach der Heirat wieder. Mit ihrem Geliebten, dem angehenden Schriftsteller Roland, streift sie tagelang durch die große Stadt. Im Café Le Condé, dem "Café der verlorenen Jugend", glaubt Louki Zuflucht zu finden, während der Detektiv ihres Mannes schon ihre Spur aufgenommen hat.
Mit Im Café der verlorenen Jugend hat Patrick Modiano einen seiner schönsten Romane geschrieben. Darin setzt er aus vier Perspektiven das Leben des Mädchens Louki zusammen.
Die vielfach ausgezeichnete Schauspielerin Sandra Hüller leiht ihre Stimme der rätselhaften jungen Louki.
Henning Nöhren, Schauspieler am Staatstheater Braunschweig, erinnert sich als Bergbaustudent an das Mädchen, deren richtigen Namen er nie erfährt.
Thomas Sarbacher, bekannt aus Film und Fernsehen, übernimmt den Part des vom Ehemann engagierten Privatdetektivs.
Die Rolle von Loukis Geliebten Roland liest Matthias Brandt, der unter anderem mit dem Deutschen Hörbuchpreis ausgezeichnet wurde.
