Akcja filmu rozpoczyna się w Paryżu, w 1913 roku, gdzie Coco Chanel (Anna Mouglalis) ogląda premierę „Święta wiosny”. Przedstawienie budzi wśród widzów wiele negatywnych emocji, Coco mimo panującego chaosu, pozostaje w spokoju, bacznie wpatrując się w sztukę.

Autorem owego skandalu na scenie jest Igor Strawiński (Mads Mikkelsen), który natychmiastowo opuszcza teatr. Do ponownego spotkania Coco i Igora dochodzi w 1920 roku, gdzie Chanel proponuje kompozytorowi zamieszkanie w jej spokojnym domku wraz z rodziną, by mógł w spokoju dalej komponować.

W miarę upływu czasu, Chanel i Strawiński są coraz bliżej. Żona kompozytora  (Yelena Morozowa) bardzo choruje, lecz mimo złego samopoczucia ma wrażenie, że z ich małżeństwem dzieje się coś złego. Jest nieszczęśliwa, ale ze względu na dzieci i możliwość rozwoju pomysłów męża, nie sprzeciwia się sytuacji. Gdy jednak, gdy orientuje się, że mąż ma romans i jest dla niej całkowicie obojętny, postanawia odejść.

Coco i Igor są namiętnymi kochankami. Ich romans staje się dla nich bardzo twórczy. Igor zaczyna komponować muzykę w całkiem innym stylu, Coco pracuje nad perfumami, gdzie po wielkich trudach wielu ludzi i wybredności Coco powstaje słynny Chanel No.5

Film ukazuje nam kilka perspektyw z życia wziętych: obojętność na zdradę, potrzebę namiętności i osiąganie sławy w różnych dziedzinach życia – muzyce, modzie, a także świecie perfum. Mimo wielkiej sławy, każdy z bohaterów boryka się codziennie z swoimi słabostkami. W scenerii filmu możemy zobaczyć wystrój wnętrza domku Coco stylizowanego na lata 20-ste oraz typowe dla Chanel chłodne kolory z wykorzystaniem geometrycznych wzorów na  ścianach.