Den japanske festivalveteran Hirokazu Kore-eda er tilbage med en kærlighedshistorie, der kaster et nyt blik på det at være menneske. 'Air Doll' er banelængder fra komikken i Craig Gillespies 2007-hit 'Lars and the Real Girl', men til fælles har de præmissen at have en dukke i menneskestørrelse i centrum. Den gennemsnitlige Hideo bor i en luset lejlighed i Tokyo. Hans liv er i enhver forstand ordinært, kun udmærker han sig ved en eklatant mangel på menneskelig kontakt. Som eneste selskab har han sin stumme lolitadukke, som han konverserer, bader og har sex med hver aften. Men en dag, da Hideo forlader lejligheden for at gå på arbejde, vækkes dukken til live. Den oppustelige dukke bevæger sig rundt i verden som en asiatisk Dorothy i fransk stuepigeuniform forundret og nysgerrig over den fagre nye verden, der atter ændres, da hun træder ind i en videoforhandler og forelsker sig hovedløst i salgsknægten Junichi. På et kunstigt udgangspunkt har Kore-eda skabt en ægte og indfølt historie om forelskelse på trods.