En una ciudad devastada por la guerra, una actriz francesa se encuentra en Hiroshima, donde está rodando una película sobre la paz. Durante su estancia, entabla una intensa y emotiva relación con un arquitecto japonés. A través de sus charlas nocturnas, ambos comparten sus recuerdos y traumas más profundos. La mujer recuerda el amor que perdió durante la ocupación nazi en Francia, mientras que él rememora la tragedia de la bomba atómica que asoló su ciudad.