Ismaël (Mathieu Amalric) é um cineasta que, após um longo tempo, voltou a amar. Traumatizado devido ao súbito desaparecimento de sua esposa, Carlotta (Marion Cotillard), ocorrido há 21 anos, ele enfim consegue ter um relacionamento duradouro com a astrofísica Sylvia (Charlotte Gainsbourg). Entretanto, a reaparição de Carlotta abala não só o relacionamento, como a própria estabilidade alcançada por Ismaël.