Eine verheiratete französische Schauspielerin und ein japanischer Architekt lernen sich bei Filmaufnahmen in Hiroshima kennen und verbringen zwei Nächte miteinander. In immer eindringlicheren Bildern erzählt die Schauspielerin dem Fremden von ihrer Jugend in Nevers und der ersten grossen Liebe zu einem deutschen Besatzungssoldaten, die tragisch endete und sie zur Flucht nach Paris zwang. Auch ihre gegenwärtige Amour fou scheint zum Scheitern verurteilt, ihre Erinnerungen lassen sie nicht los, und die Zeit der beiden Liebenden ist begrenzt. Hiroshima mon amour ist eine Parabel auf die Liebe und ihre Zerbrechlichkeit vor dem Hintergrund einer unsagbaren menschlichen Katastrophe. Der Bewältigung der Kriegserlebnisse stehen Momente der Intimität gegenüber. Nicht die Geschehnisse des Krieges selbst werden betrachtet, sondern wie sie sich im Bewusstsein der Menschen spiegeln und das Vergessen.