Het beeld van een mysterieuze, eenzame filmmaker – een cineast maudit – die zowel de media als het publiek ontvlucht, is onverbiddelijk verbonden met de figuur van Leos Carax, in Frankrijk. Elders ligt de echte focus op zijn films en wordt hij beschouwd als een icoon van de wereldcinema. Mr.X duikt in de poëtische en visionaire wereld van een kunstenaar die vanaf zijn allereerste film al een cultfiguur was. Doorspekt met interviews en ongezien beeldmateriaal is deze documentaire vooral een verfijnde verkenning van de poëtische en visionaire wereld van Leos Carax, alias 'Mr.X'.

De wereld van Bert begint op zijn vijfendertigste verjaardag te wankelen: de waarden die tot dan toe golden worden ter discussie gesteld door zijn 'kleine jongen', die zich sprekend met zijn leven gaat bemoeien.

Alles gaat mis als een agorafobische misantroop zichzelf tot een denkbeeldige vijand bestempelt.

De achtjarige Judith werd uit het dagelijks leven geplukt om te spelen in een film die in Parijs werd gemaakt. Nadat ze na deze ervaring naar huis is teruggekeerd, merkt ze dat het huwelijk van haar ouders op de klippen loopt. Ze keert samen met haar vriendin Nora terug naar Parijs, en de twee doen wat ze kunnen om te overleven.