Under flera år poserar de unga systrarna Myla och Pru för fotografen och familjevännen Ruth Handel, oftast utan kläder. De moderlösa barnen blir Ruths favoritmotiv. Det är också fotografierna på flickorna som ger Ruth den konstnärliga framgång hon längtat efter. Men kritiken kring de kontroversiella bilderna blåser upp, och en dag tar flickornas tillvaro en fruktansvärd vändning.
Tretton år senare återvänder Myla till barndomens Portland för att söka sanningen kring familjens sönderfall. I Oregonluften, tung av regn och minnen, vecklar avslöjandena ut sig som i en deckarhistoria av glömda anteckningsböcker och gulnande fotografier.
Fotografens flickor är en berättelse om konstens makt och om två systrar vars nakna skönhet och mod drabbar en värld som är långt ifrån oskuldsfull.