Natten til lillejuleaften 1980 styrter et fly ned nær den fransk-schweiziske grænse. 168 ud af flyets 169 passagerer dør øjeblikkeligt. Kun én overlever: en tre måneder gammel pige, der bliver slynget ud af kabinen.
 Men hvem er hun? Der var to spædbørn ombord: Lyse- Rose fra den magtfulde Carvillefamilie og Emilie fra den fattige Vitralfamilie. Efter lange, men frugtesløse undersøgelser overlader en domstol til sidst barnet til Vitralfamilien på grundlag af ganske få indicier.
 I frustration hyrer Carvillefamilien privatdetektiven Crédule Grand-Duc til at opklare mysteriet, men 18 år senere er det stadig ikke lykkedes ham at komme frem til sandheden om pigens identitet. Netop som Grand-Duc er ved at give op i "Pigen på flyet", spiller skæbnen ham et puds. På nippet til at begå selvmord opdager detektiven nemlig en hemmelighed, der vil ændre alt.