Мустафа Зеро, владелец огромного состояния и шикарного отеля «Гранд Будапешт», рассказывает любопытствующему писателю, как ему досталось такое богатство.

Старший консьерж Густав провожает престарелую даму, которая уже 19 сезонов останавливается в отеле исключительно из-за влюбленности в Густава, который неизменно внимателен со всеми богатыми постояльцами. На прощанье мадам Ди, как ее называет Густав, делится с ним плохими предчувствиями.

Коридорный Зеро, ученик Густава, приносит газету с сообщением о смерти мадам Ди. Густав и Зеро едут на похороны. По завещанию Густаву достается дорогая картина «Мальчик с яблоками». Густав и Зеро тайно забирают картину, не дожидаясь, пока выяснится подлинность завещания, и уезжают. Густав обещает сделать Зеро своим единственным наследником. Они прячут картину.

Густава арестовывают по подозрению в убийстве мадам Ди. Полиция ищет дворецкого Сержа – свидетеля кражи картины и, возможно, убийства, но тот исчез.

Густав с помощью заключенных убегает из тюрьмы, его встречает Зеро. Они разыскивают дворецкого Сержа, который сообщает о другом, окончательном завещании мадам Ди, с которого снял копию. Договорить он не успевает – его убивают. Густав и Зеро бросаются в погоню, но киллер срывается со скалы.

Густав и Зеро спешат к Агате, девушке Зеро, которая должна ждать их с картиной в условленном месте. Родственники мадам Ди не оставляют попыток завладеть картиной, но подоспевшие Густав и Зеро спасают Агату. Тут же приезжает полиция и арестовывает всех. В картине находят окончательное завещание о том, что в случае насильственной смерти мадам Ди все имущество отходит Густаву.

Густав, Агата и Зеро едут в поезде, где к Зеро придираются военные-проверяющие. Густав вступается за него и погибает.

Зеро и Агата женятся, у них рождается ребенок, но через несколько лет Агата и ребенок умирают от гриппа.

Мустафа Зеро сохраняет отель «Гранд Будапешт» в неизменном виде в память о счастливых днях, проведенных там с Агатой.