Quentin er forelsket i den gådefulde nabopige Margo, som elsker mysterier så meget, at hun til sidst bliver et. Efter at de to har været oppe en hel nat og fundet på eventyr i deres hjemby, forsvinder Margo. Hun efterlader kryptiske ledetråde, og sammen med fire venner tager Quentin på en sjov og følelsesladet jagt. Paper Towns er baseret på succesbogen af samme navn af det roste forfatter John Green.