Twee tieners, één frequentie. Saint-Malo, 1944. De Geallieerden zijn Frankrijk binnengedrongen om het land te bevrijden van de Duitse bezetting. In het Bretonse kustplaatsje zijn hevige gevechten gaande tussen Amerikaanse soldaten en het nazi-Duitse leger. Te midden van de Slag om Saint-Malo brengt de blinde tiener Marie-Laure LeBlanc in All the Light we Cannot See haar tijd voornamelijk door op de zolder van het huis waar ze in 1940 met haar vader vanuit Parijs naartoe is gevlucht. Op gezette tijden ‘leest’ ze passages uit boeken voor op een vaste radiofrequentie. Ook Werner Pfennig, een talentvolle radiomaker die door de Waffen-SS werd gerekruteerd, stemt al sinds zijn kindertijd af op deze zender. Gaandeweg wordt duidelijk dat Marie-Laure met haar ogenschijnlijk onschuldige voorleessessies geheime codes de wereld in stuurt. Ze hoopt op die manier haar spoorloos verdwenen vader en vermiste oom te vinden. Behalve Werner trekt ze echter ook de aandacht van de meedogenloze nazi-officier Reinhold von Rumpel. Marie-Laures vader zou een kostbare diamant in bezit hebben die hem van zijn ziekte kan genezen. Von Rumpel heeft zijn kwaadaardige zinnen nu gezet op zijn blinde dochter om deze ‘Sea of Flames’ koste wat het kost in handen te krijgen.