《伦敦父女档》讲述了萨缪尔的故事。作为一名黑人移民后代，他生活在普罗旺斯的地中海海湾和沙滩之间，是当地出了名的花花公子。白天，他替老板娘驾驶豪华游艇；到了晚上，则化身迪吧派对主持人。凭借英俊的外表、幽默的性格和高超的撩妹本领，他赢得了形形色色、年龄各异的女性青睐。
一天清晨，克莉丝汀突然抱着一个仅三个月大的混血女婴找上门来，告诉萨缪尔，孩子是两人一年前发生一夜情后留下的。她以支付车费为由，将女儿留给萨缪尔后离开。萨缪尔根据克莉丝汀在脸书上仅有的一张头像前往伦敦寻找她，却始终没有结果。机缘巧合之下，他遇到了法国老乡、制片人贝尔尼，并在片场找到了一份工作。此后，萨缪尔一边努力生活，一边独自抚养女儿格罗里亚，逐渐成为一名超级奶爸，陪伴孩子快乐成长。
八年过去，格罗里亚已经长大，而她的母亲克莉丝汀却突然再次出现。母女重逢，也让萨缪尔原本平静的生活重新陷入复杂的局面。
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