Tom Katz, jeune romancier anglais, ne se remet pas de la disparition de la femme qu'il aimait, Anna. Pour tenter de se changer les idées, il décide de partir en voyage : destination l'île de Santorin, en Grèce, dans le luxe du Kios Hotel, où il prévoit de s'atteler à la rédaction de son nouveau livre. Néanmoins, il n'est pas venu ici par hasard. Il a, avec la complicité du directeur de l'hôtel, inventé le personnage d'une milliardaire énigmatique, Penelope Brown, censée résider au Kios Hotel même si personne ne réussit jamais à l'y voir. Les réactions des autres clients face à l'envahissante "présence absente" constitueront la matière de son roman. Sauf qu'un matin ensoleillé, Pénélope Brown débarque bel et bien au bord de la piscine...