做事一向理性的水利工程师沃尔特·费伯（山姆·夏普德 Sam Shepard 饰）搭乘的飞机中途失事，被迫降落在墨西哥的沙漠之中。然而在获救之后，沃尔特却一反常态地决定，与素不相识的德国商人去墨西哥丛林寻找多年都未曾连络过的朋友。当他们来到朋友的住处时，发现朋友已经自杀身亡。
沃尔特的第二段旅程开始在渡轮之上。年过中旬的沃尔特邂逅了妩媚的年轻女孩赛贝斯（朱莉·德尔佩 Julie Delpy 饰）。钟情于艺术的赛贝斯与专长于科学技术的沃尔特，看似是两个世界的人，然而一段不可控制的情愫在二人之间渐渐蔓延，相约同去欧洲南部旅行。在无意间，沃尔特得知赛贝斯正是自己年轻时女友汉娜（芭芭拉·苏科瓦 Barbara Sukowa 饰）之女。惊讶之余，沃尔特不得不怀疑她就是自己的亲生女儿。
1957 年 4 月，工程师沃尔特·法贝尔 (Walter Faber) 正在等待登上从委内瑞拉加拉加斯飞往纽约的航班，这时他遇到了德国人赫伯特·亨克 (Herbert Hencke)，他让他想起了一位老朋友。起飞前，沃尔特决定不登机，但当空姐发现他仍在航站楼时，她护送他登机。在飞行过程中，飞机出现发动机故障并坠毁在东方马德雷山脉附近的沙漠中。
当乘客和机组人员等待获救时，沃尔特发现赫伯特·亨克是他的老朋友约阿希姆的兄弟，自从二十年前离开瑞士苏黎世以来，沃尔特就再也没有见过约阿希姆。他还得知约阿希姆与沃尔特的前女友汉娜结婚，他们育有一个孩子，但现在他们已经离婚了。在给现任已婚女友艾薇写了一封信结束了他们的关系后，沃尔特回想起了他在苏黎世爱上汉娜的日子。他记得在她透露自己怀孕后向她求婚，但她拒绝了，并说她会终止妊娠。
乘客和机组人员获救并被带到墨西哥城，赫伯特准备继续前往危地马拉的烟草农场看望他的兄弟约阿希姆。沃尔特决定陪赫伯特再次见到他的老朋友。旅程漫长而艰难。当两人最终到达烟草农场时，他们发现约阿希姆已经上吊自杀了。
回到纽约市，沃尔特回到他的公寓，却发现艾薇正在等他。她收到了沃尔特结束他们关系的信，但只是不承认。由于需要逃离，他决定提前一周前往巴黎出差，并乘坐远洋客轮而不是乘坐飞机。沃尔特感觉自己在船上“开始了新生活”，遇到了一位美丽的年轻女子伊丽莎白·派珀，他开始称呼她为萨贝斯。他们一起度过时光，打乒乓球，探索船，并坠入爱河。航程的最后一晚，沃尔特向她求婚，但她不知道如何回应，他们不辞而别。
在巴黎，沃尔特在卢浮宫寻找萨贝丝，两人重逢。他提议开车送她去罗马，而不是按照她的计划搭便车，她同意了。他们驱车向南穿过法国，在阿维尼翁附近的一家酒店过夜。深夜，萨贝丝来到沃尔特的房间，他们做爱了。他们继续穿越法国和意大利，在抵达罗马之前在佛罗伦萨和奥维多停留。在帕拉蒂尼山，沃尔特被雕塑《熟睡女孩的头像》迷住了。沃尔特得知萨贝斯是他前女友汉娜的女儿，也可能是他自己的女儿。他变得疏远并拒绝告诉萨贝斯他的怀疑；萨贝斯对沃尔特突然出现的无法解释的奇怪行为感到不安。沃尔特最终向萨贝丝透露，他在 20 世纪 30 年代在苏黎世认识了她的父母。
沃尔特和萨贝斯前往希腊，但沃尔特对萨贝斯可能是他女儿的可能性感到不安。他们睡在俯瞰地中海的山上的星空下，日出时沃尔特去游泳。睡觉时，萨贝丝被蛇咬了，她惊慌地跳了起来，然后摔倒了，头撞到了岩石上。沃尔特赶紧将她送往雅典的一家医院。汉娜来照顾她的女儿。
当萨贝丝在医院接受治疗时，沃尔特和汉娜一起住在她的家里，讲述他如何在船上遇见萨贝丝以及他们如何一起穿越欧洲。汉娜透露萨贝斯是他的女儿，并问他：“沃尔特，你带着孩子走了多远？” 沃尔特伤心欲绝，承认他与她发生了性关系。萨贝斯从蛇咬伤中恢复过来，似乎正在恢复体力，但突然因头部受伤而死亡。
1957 年 6 月，在雅典机场，汉娜和沃尔特拥抱并告别。沃尔特沮丧地坐在机场航站楼里。当他的航班被呼叫时，他仍然坐在座位上，思考着自己的命运和存在。[4]