Keanehan yang juga dirasakan oleh anak Joseph, Armand Roulin (Douglas Booth), sesaat setelah ia bertemu  dengan orang-orang yang mengenal Vincent semasa hidupnya.
Armand berkesempatan menggali informasi dari kenalan Vincent itu setelah ia dimintai tolong oleh ayahnya untuk memgantarkan surat terakhir Vincent untuk Theo. Surat itu kembali ke kantor pos sebab alamat tujuannya dianggap salah.
Jadilah Armand harus mencari alamat Theo di sebuah dusun dekat Kota Paris, Auvers-sur-Oise. Berbekal satu nama untuk ditemui, yakni Pere Tanguy (John Sessions), pemasok cat minyak bagi pelukis terkenal di Perancis termasuk Vincent, ia menyusuri aneka pecahan informasi mengenai Vincent dan kematiannya sekaligus mengantarkan surat untuk Theo.
Rupanya Theo dikabarkan telah wafat enam bulan setelah kematian Vincent. Pere menyebut kedua kakak-adik itu sebagai two hearts one mind. Theo merasa terpukul atas kematian Vincent dengan cara bunuh diri. Fakta itu seolah mengantarkan Theo pada sebuah penyakit yang berujung pada kematiannya.
Armand sadar jawaban lengkap akan ia peroleh dari dr. Paul Gachet (Jerome Flynn) yang namanya disebut Pere sebagai teman dekat Vincent selama berada di kampung Auvers itu. Namun karena dokter itu sedang berada di luar kota, Armand harus mencari sendiri informasi mengenai Vincent.Â
Apa gunanya informasi itu buat Armand? Pertama, ia ingin menyerahkan surat terakhir Vincent pada orang yang tepat setelah kematian penerimanya, Theo. Kedua, ia ingin membantu melegakan keresahan ayahnya atas kematian Vincent.
Di dusun itu, Armand bertemu beberapa orang yang pernah berhubungan dengan Vincent. Ada Marguerite Gachet (Saoirse Ronan), anak dr. Gachet, yang hidup menyendiri dan pernah mencintai Vincent.Â
Ada juga Adeline Ravoux (Eleanor Tomlinson), pemilik penginapan tempat Vincent menghabiskan malam. Dan ada juga Penjaga Perahu (Aidan Turner) yang mencurigai seorang pemuda bernama Rene Secretan sebagai pembunuh Vincent. Dan dr. Mazery yang membenarkan tuduhan itu.Â
Tentu saja Armand akan memperoleh jawaban pasti kematian Vincent dari dr. Gachet. Jawaban yang melegakan sekaligus memilukan.Â
Inilah plot yang dipilih duo suami-istri sutradara Loving Vincent agar berbeda dengan cerita mengenai Vincent yang pernah ada. Dengan begitu, kita akan kehilangan cerita mengenai sosok utuh Vincent dan bagaimana ia memproduksi karyanya kecuali fakta bahwa ia seorang penyendiri dan memulai karier lukisnya di usia 28 tahun.Â
Tapi kita akan dimanjakan dengan nuansa lukisan karya Vincent di sepanjang film. Sebab setiap fragmen yang tergambar dalam lanskap, potret, dan cuplikan kehidupan terinspirasi dari karya Vincent.