Guy rencontre Gilda au début des années 30. Il est immédiatement fasciné par cette jeune femme libre à la beauté renversante. Quelques années plus tard, il la rejoint à Paris.
Devenue photographe, Gilda partage son appartement et son coeur avec Mia, réfugiée espagnole. Ils vivent tous les trois de fêtes, de champagne et de légèreté.
Bientôt, Guy et Mia s'engagent en Espagne du côté des républicains, une trahison pour Gilda.
La seconde guerre mondiale éclate. Guy, agent des services secrets britanniques, retrouve la trace de Gilda à Paris, devenue la maîtresse d'un officier allemand.