Cléo, una joven y hermosa cantante, aguarda los resultados de un exámen médico. Durante su espera, salta de la superstición al miedo, de la calle de Rivoli al Café du Dôme, de la coquetería a la angustia y de su casa al parque Montsouris. Su amante, su músico, una amiga y luego un soldado le abren los ojos al mundo.