Tilbake til Lemberg handler om menneskerettighetsjuristen Philippe Sands, som i 2010 ble invitert til å forelese i Lviv, Ukraina. Han hadde ingen anelse om at dette besøket ville lede ham inn i sin egen familiehistorie og de viktigste hendelsene i det 20. århundre. Sands var fascinert av Lviv, en vakker by med en rik jødisk kulturhistorie, hvor hans bestefar, Léon, hadde vokst opp. Sands oppdaget at Lemberg også var hjemstedet til Rafael Lemkin og Hersch Lauterpach, to jødiske jurister som under krigen arbeidet for å utvikle lover som kunne straffe nazismens forbrytelser. Byen var også kjent som Hans Franks base, en sentral skikkelse i nazismen, kjent for sitt brutale styre i det okkuperte Polen og Ukraina. Sands' søken etter sannheten om sin familie og den forsvunne byen fører ham på en reise over halve jorden, der tilfeldigheter og forbindelser tar ham tilbake til Nürnberg og rettssaken etter krigen. Her skulle Lemkins og Lauterpachts juridiske arbeid bli satt på prøve, mens Hans Frank måtte møte sin skjebne. Tilbake til Lemberg er en kombinasjon av historisk undersøkelse og personlig fortelling, som reflekterer over hvordan minner og forbrytelser kan prege generasjoner.