È il 1961, la Francia è alle prese con la funesta guerra d’Algeria e il suo cinema parla ormai correntemente la lingua della Nouvelle Vague. Ed è proprio usando questo linguaggio nuovo, di cui era stata un precursore già nel 1956 con La Pointe courte, che Agnès Varda scrive con la macchina da presa un film sull’incertezza e l’angoscia del suo paese raccontando un’ora e mezzo della vita di una giovane e bella cantante parigina.

Prologo: una plongée verticale ci mostra che le carte sono messe in tavola. Una mano segnata dall’età le scopre, tre alla volta: prima il passato, poi il presente. Le ultime tre, il futuro, incerto e pieno di cattivi presagi. Ecco a noi, Cléo.
Fatte le presentazioni, siamo pronti a seguirla nell’attesa dei risultati delle analisi cliniche che le daranno un responso senza appello: cancro.
Un’attesa che ha come prima tappa una sosta di Cléo davanti allo specchio: la sua immagine riflessa, «bella farfalla», la rassicura ancora, convinta com’è che la bellezza sia la misura dell’essere viva.
Bella bambolina, Cléo lo è anche per il suo maturo fidanzato-pigmalione che le nega la verità, la realtà di un rapporto amoroso per ridurla a un adorabile animaletto da compagnia, non molto diverso dai gattini che sbucano dappertutto nel suo appartamento.
Sarà il testo di una canzone, propostale dal suo musicista (Michel Legrand), la prospettiva di un futuro «sola, triste e livida» a far uscire la ragazza dal patinato e luminoso sogno infantile in cui era vissuta fino a quel momento.
Mossa dalla spaventosa ossessione della malattia e quindi dall’imminenza della propria morte, Cléo smette i panni della candida bimba capricciosa immersa nel mare di luce di quella gabbietta per gli uccelli, con tanto di altalena, che è la sua abitazione, abbandona la sua governante-Angèle protettore, che in realtà è il guardiano che ha il compito di mantenerla nella dorata e oppiacea prigione della superstizione e del buon senso popolare e inizia la sua trasforamzione da bambina ad adulta, da farfalla a donna, da riflesso a corpo.
Dietro una tenda nera, Cléo si leva di dosso la vestaglia bianca e piumata, si strappa, non potendo la testa, la parrucca, e indossa un sobrio e semplice abito nero, prima azione autonoma contro ogni convenzionalità superstiziosa e vana.
Flaneuse urgente e disorientata, cammina per la città, alla scoperta tardiva di un mondo altro da sé. Vedendosi riflessa nello specchio di un chiosco, ha un moto di stizza per quel viso di bambola, che si ostina a smentire le sue paure. Esasperata, si rende conto: «Penso sempre che tutti mi guardino, ma io non guardo che me stessa». Da questo momento non c’è più solo Clèo che si compiace nella e della propria immagine, ma le soggettive sonore e visive della protagonista svelano l’esistenza di una città e dei suoi abitanti, in cui costanti sono i riferimenti ai fatti d’Algeria, altra realtà di morte che comincia a manifestarsi ai suoi sensi ritrovati.
Dopo l’incontro con un’amica, in compagnia della quale Cléo assisterà alla proiezione di un ironico rifacimento di una comica del muto, nel quale appaiono, fra gli altri, anche Jean-Luc Godard e Anna Karina, la rottura di uno specchietto decreta la fine del dominio dello sguardo su se stessa. Al Parc Montsouris Cléo incontra un giovane soldato, a Parigi ancora solo per qualche ora prima di ripartire per Marsiglia alla volta dell’Algeria. Solo grazie a questo incontro, al ricongiungimento della sua condizione personale con una condizione di morte collettiva, come quella che si accompagna alla guerra, Cléo, ormai Florence, trova il coraggio di smettere di aspettare passivamente lo svolgersi di un destino personale già scritto nei tarocchi e di andare incontro, senza più paura, ma consapevolmente, alla verità.