Die schüchterne Margaret Ulbrich und ihre Tochter Jane kommen Ende der 1950er Jahre in San Francisco an, nachdem Margaret ihren ersten Ehemann verlassen hat. Dort lernt sie den charismatischen Walter Keane kennen, der sich als Hobby-Maler an Pariser Strassenszenen versucht. Um sich und ihre Tochter finanziell abzusichern, heiratet sie ihn. Keane ist vom Talent seiner Frau fasziniert: Margaret ist eine leidenschaftliche Malerin und porträtiert melancholisch wirkende Kinder mit grossen runden Augen. Der weniger begabte Maler Walter träumt davon, als Künstler den grossen Durchbruch zu schaffen, doch vergeblich; Galeristen lehnen seine Gemälde ab. Das ändert sich schlagartig, als er Margarets Porträts in einem Jazz-Club als seine eigenen ausgibt und der Klatsch-Kolumnist Dick Nolan auf ihn aufmerksam wird. Walter weiss sein Verkaufs- und Selbstvermarktungstalent einzusetzen. Bald hat er einen phänomenalen Erfolg und eröffnet eine eigene Galerie, verschenkt die Porträts an Berühmtheiten und lässt billige Duplikate anfertigen. Margaret leidet sehr unter den Lügen ihres betrügerischen Ehemannes, der sich als grosser Künstler rühmt. Um das von Walter geschaffene Lügengeflecht aufrechtzuerhalten, muss Margaret weiterhin Porträts anfertigen. Als er von ihr fordert, anlässlich der New Yorker Weltausstellung von 1964 ein Wandbild für UNICEF zu malen, kommt es zum Skandal. Tim Burtons Biopic "Big Eyes" erzählt die wahre Geschichte der US-amerikanischen Künstlerin Margaret Keane.