Li Holtz är marinbiolog med Östersjön som specialområde. I hennes lilla etta i Göteborg står en flygel hon fått av sin far. När Li spelar på den dyker hon in i musikens värld på samma sätt som hon utforskar havets djup. En sommarvecka ute på Kökar förändrar allt. Li möter Jack, som är konstnär. Han målar enorma tavlor med fågelmotiv, doftar cigariller och svett. Han sluter Li hårt i sin famn och hon dras in i en virvel av häftig passion. Men snart förvandlas deras förhållande. Li försöker desperat hålla sig flytande i en relation som blir allt mer kvävande.
Vad gör fjärilar när det regnar? är en roman med thrilleraktigt sug som utspelar sig i Helsingfors, Göteborg, Köpenhamn och den åländska skärgården.