Antoine pensou que tinha preparado a surpresa perfeita para o aniversário de 40 anos de Mélanie, sua irmã caçula: um fim de semana no litoral, onde os dois costumavam passar férias na infância. Antoine vive um momento delicado: o trabalho de arquiteto não lhe desperta mais qualquer paixão; seus filhos, viraram adolescentes de humor instável; e ele próprio, que suspeita ainda ser apaixonado pela ex-mulher, odeia a condição de divorciado solteiro.
Tudo isso ameaça passar para segundo plano depois da passagem por Noirmoutier, onde Mélanie subitamente tem uma lembrança, guardada no fundo de sua mente havia cerca de trinta anos. Uma lembrança de Clarisse, a querida mãe deles, uma mulher linda, jovial e simples. Uma mulher morta em 1974 e, desde então, discretamente apagada dos registros oficiais da família.
Em Antoine, a necessidade de descobrir mais sobre a vida e a morte de sua mãe soma-se à de conseguir respostas para seus próprios dramas familiares do presente. Um Segredo de Família revela os processos que desencadeiam a crise da meia-idade de um homem e como ele, com a ajuda uma nova paixão, consegue enfim fazer as pazes com o passado.