Das DEFA-Filmstudio in Babelsberg im Sommer 1961. Frisch aus der NVA entlassen, steht Emil Hellberg (Dennis Mojen) vor dem großen Torbogen der traditionsreichen Traumfabrik. Sein älterer Bruder Alex (Ken Duken), im Studio als Stuckateur beschäftigt, hat ihm einen Job als Komparse besorgt. Emil kann mit der Filmwelt nicht viel anfangen. Das ändert sich jedoch schlagartig, als er bei Dreharbeiten zu einem Piratenfilm das Tanzdouble Milou (Emilia Schüle) sieht. Hals über Kopf verliebt sich Emil in die junge Französin und lädt sie zu einem improvisierten Abendessen ein.

Auch für den nächsten Morgen verabreden sie sich, doch es ist der 13. August 1961. Stacheldraht, aufgerissene Straßen und bewaffnete Soldaten versperren alle Wege zwischen Milous Hotel in West-Berlin und dem Studio Babelsberg. Ohne Emil noch einmal sehen zu können, fährt Milou nach Frankreich zurück. Der charmante Improvisationskünstler jedoch gibt nicht auf. Er nutzt das Chaos während der Tage nach dem Mauerbau, um sich einen Posten als Produktionsleiter zu ergaunern und hinter dem Rücken von Generaldirektor Beck (Heiner Lauterbach) einen ebenso verrückten wie gefährlichen Plan zu verfolgen. Um Milou zurück in die DDR zu holen, muss Emil einen Film produzieren.

Vor der Kulisse des Filmstudios Babelsberg - einem Ort zwischen zeitloser Magie und kreativer Aufbruchstimmung - erzählt Regisseur Martin Schreier eine romantische Liebesgeschichte mit einem wahren Hintergrund. In der Hoffnung auf internationale Anerkennung wurden in den 1950er Jahren in Babelsberg mehrfach internationale Koproduktionen mit Frankreich gedreht.

"Traumfabrik" zeigt den Glanz der Stars, aufwendig ausgestattete Kulissen und grandiose Effekte. Vor allem aber ist der Film eine liebevolle Hommage an die DEFA. Dennis Mojen glänzt als einfallsreicher und schwer verliebter Emil. Für die Darstellung der hinreißenden französischen Tänzerin Milou bekam Emilia Schüle 2019 eine "Goldene Henne". Neben Ken Duken, Heiner Lauterbach und Anatole Taubmann ist auch der unvergessene Michael Gwisdek in seiner letzten Rolle zu sehen.