Film opowiada historię Davida (Niels Schneider), samotnego fotografa, którego przypadkowe spotkanie z tajemniczą Evą (Léa Seydoux) uruchamia serię wydarzeń wymykających się wszelkiej logice. Wkrótce Eva odkrywa, że znalazła się w ciele… Davida. Rozpoczynają się gorączkowe poszukiwania własnej tożsamości, prowadzące bohaterów coraz głębiej w świat, gdzie pamięć, ciało i osobowość przestają do siebie należeć. Każda kolejna odpowiedź rodzi nowe pytania, a metafizyczna układanka Harariego coraz śmielej igra z percepcją widza.