Després de rodar una pel·lícula a Hiroshima, una jove actriu francesa passa la darrera nit en un hotel, en companyia d'un japonès. Són dos desconeguts, però el que podria ser l'aventura fugaç d'una nit es converteix en un intens idil·li que fa que ella rememori un amor impossible viscut a Nevers (França) uns anys abans. La relació amorosa esdevé aleshores un procés introspectiu a través del qual la dona reconstrueix el seu passat i revela els seus sentiments més íntims al seu company.