Paris, été 1891, Armand Roulin est chargé par son père, le facteur Joseph Roulin, de remettre en mains propres une lettre au frère de Vincent van Gogh, Theo. En effet, la nouvelle du suicide du peintre vient de tomber. Armand, peu enchanté par l'amitié entre son père et l'artiste, n'est pas franchement ravi par sa mission. À Paris, le frère de Van Gogh est introuvable. Le jeune homme apprend alors par Père Tanguy, le marchand de couleurs du peintre, que Theo, visiblement anéanti par la disparition de son frère aîné, ne lui a survécu que quelques mois. Comprenant qu'il a sans doute mal jugé Vincent, Armand se rend à Auvers-sur-Oise, où le peintre a passé ses derniers mois, pour essayer de comprendre son geste désespéré. En interrogeant ceux qui ont connu l'artiste, il découvre combien sa vie a été surprenante et passionnée. Et que sa vie conserve une grande part de mystère.