Francuska aktorka przebywa w Hiroszimie w związku ze zdjęciami do antywojennego filmu. Przed wyjazdem poznaje japońskiego architekta, z którym wdaje się w namiętny romans. Podczas tego krótkiego związku bohaterowie przeżywają nie tylko miłosne uniesienia, ale dzielą się również ze sobą tragicznymi wspomnieniami własnej przeszłości. Rodzina Japończyka zginęła podczas wybuchu bomby atomowej w Hiroszimie. Francuzka natomiast jako młoda dziewczyna zakochała się w niemieckim żołnierzu, który w dzień wyzwolenia został zastrzelony na jej oczach.