Año 2012, la ciudad maliense de Tombuctú ha caído en manos de extremistas religiosos. Kidane vive tranquilamente en las dunas con su esposa Satima, su hija Toya e Issam, un niño pastor de 12 años. Pero en la ciudad los habitantes padecen el régimen de terror impuesto por los yihadistas: prohibido escuchar música, reír, fumar e incluso jugar al fútbol. Las mujeres se han convertido en sombras que intentan resistir con dignidad. Cada día, unos tribunales islamistas improvisados lanzan sentencias tan absurdas como trágicas. El caos que reina en Tombuctú no parece afectar a Kidane hasta el día en que accidentalmente mata a Amadou, un pescador que ha acabado con la vida de su vaca favorita. Ahora debe enfrentarse a las leyes impuestas por los ocupantes extranjeros.

Desde su aldea en el norte de Senegal, Yao es un niño de 13 años dispuesto a hacer cualquier cosa para encontrarse con su héroe: Seydou Tall, un famoso actor francés. Invitado a Dakar para promocionar su nuevo libro, este último va a su país de origen por primera vez. Para cumplir su sueño, el joven Yao organiza su fuga y desafía solo 387 kilómetros hasta la capital. Tocado por este niño, el actor decide huir de sus obligaciones y acompañarlo a casa. Pero en los caminos polvorientos e inciertos de Senegal, Seydou entiende que mientras rueda hacia el pueblo del niño, también rueda hacia sus raíces.