1907年，身材矮胖的奥地利青年朱尔在巴黎结识了又高又瘦的法国青年吉姆，俩人一见如故。朱尔向吉姆倾诉他在巴黎生活形只影单的苦恼，吉姆立刻把自己的女友——一位女作家介绍给朱尔为伴侣。朱尔和吉姆都是作家，相见恨晚的两个朋友形影不离，共同切磋各自的作品直至深夜。灯光把他俩的身影映在窗帘上，邻居们议论纷纷，以为这是一对同性恋者。
朱尔回国后，吉姆去慕尼黑看望他。朱尔在为欢迎吉姆举行的晚会上，把自己的女友全部介绍给吉姆。吉姆和一位名叫吉尔贝特的姑娘一见钟情，但朱尔对她也一往情深，而且向她求了婚。在一次深夜的促膝谈心中，吉姆得知吉尔贝特并不真正爱朱尔。后来，在一次森林远足中，吉尔贝特投入了吉姆的怀抱。朱尔向吉尔贝特求婚遭到拒绝，但他怕永远再也见不到自己的意中人，就恳求吉姆和吉尔贝特结婚。当他得知这姑娘已经爱上了吉姆，又惊又喜，从心里为二人祝福。
朱尔和吉姆回到巴黎之后，25岁的新寡露茜与朱尔如胶似漆，吉姆为朋友终于获得幸福而庆幸。但朱尔学究气太重，总爱做煞风景的事。一次三人在露茜家一起吸乙醚的晚会上，朱尔大谈女人应该忠贞不渝，但所有的女人无一例外都是水性杨花。露茜立即把朱尔赶出家门，而留下吉姆单独与她狂欢。
在做了充分准备之后，朱尔和吉姆一同去希腊观光览胜。在雅典逗留的日子里，他们与朱尔的一位画家朋友阿尔贝邂逅。阿尔贝带他们到一个孤岛上去看刚刚发掘出土的一尊女神石雕。那位古典美入神秘的微笑把朱尔和吉姆迷住了，他俩在雕像前，瞠目结舌，整整一天一句话也说不出来。
回巴黎后，一位名叫卡特琳娜的日耳尔曼姑娘来与朱尔相会，这位姑娘有着岛上石雕那种神秘的微笑，既有天香国色又冷若冰霜。吉姆立即被她吸引住了。他为朱尔能与这位丽人相爱而感到骄傲。卡特琳娜与朱尔的恋情发展得十分迅速，不久他们就回国结了婚。
吉姆为新婚夫妇在塞纳河畔的一家餐馆中举办新婚午宴。席间朱尔对吉姆发表了关于当代欧洲文学的宏论，但卡特琳娜对此兴趣索然。虽几经吉姆提醒，朱尔并不改换话题，摆出了一派大丈夫主义的架子。卡特琳娜虽然没有发火，但在饭后沿着塞纳河散步时，猛地一下飞身跳入冰冷的河水中。朱尔大惊失色狂呼乱喊，而卡特琳娜在长时间潜泳之后，泰然自若地游到岸边。第三天，吉姆发现朱尔脸色苍白，自命不凡的神气早已被抛到九霄云外。
一年之后，卡特琳娜生了一个女孩。1914年，第一次世界大战爆发了。这场战争把三个知友分开了整整五个年头。朱尔去俄国前线服役，与吉姆只能通过中立国的渠道互道平安。
1919年，战争结束了。他们恢复了书信往还。朱尔告诉吉姆，卡特琳娜又为他生了第二个女儿。吉姆在信中问朱尔自己是否也应该结婚，朱尔回答他先来奥地利看一看他的家庭再做决定。
吉姆启程了。故友久别重逢，开怀畅谈。吉姆见到卡特琳娜时，发现她更加艳丽动人，但又得知朱尔和她已经分居，夫妻的爱情之花已经凋零。朱尔告诉吉姆，卡特琳娜不止有一个情人，但他仍然眷恋着名义上的妻子，惟恐她离家出走，一去不复返。朱尔可以容忍妻子对自己不忠，但不堪忍受彻底离异。画家阿尔贝是卡特琳娜的情人之一，他明确告诉朱尔，如果朱尔同意离婚，他愿意把母女三人一起带走。卡特琳娜在家中变成了颐使气指的女王，稍不顺心就大发雷霆，朱尔家中笼罩着一派剑拔弩张的紧张气氛。
一个皓月当空的晚上，吉姆和卡特琳娜在林间小路上散步。卡特琳娜回顾往事时说：六年前她被朱尔的忠诚慷慨以及他那种洒脱的风度所征服，但朱尔经常陷入一种不能自拔的精神危机，而且朱尔的母亲经常给她带来无限的烦恼。她曾尝试用欢乐来医治朱尔的病态心灵，然而收效甚微。所以夫妻二人只能各行其是。这次散步结束时，卡特琳娜给了吉姆一个轻吻，吉姆立即全身热血沸腾。
吉姆尝试着为朱尔夫妇重归于好进行调解，但事与愿违。
一天夜里，卡特琳娜投入了吉姆的怀抱，两人相爱后，吉姆搬到朱尔家里来住，朱尔的家庭中又听到了欢声笑语。卡特琳娜每天神情自若地在两个知友面前裸体沐浴。她认为裸体与色情风马牛不相及。她郑重宣称：应该重新探索人生的规律。
卡特琳娜听说吉姆曾与他的女友吉尔贝特幽会，立即当众宣布第二天她要去找阿尔贝私通。因为只有这样，才算公平交易。吉姆听后感到平地顿起惊雷，赌天发誓绝无此事。卡特琳娜对她所钟情的男人，不准有一丝暧昧，更不允许他们自行其是。
卡特琳娜和吉姆决定尽快结婚生儿育女。朱尔同意离婚并为他俩祝福。由于离婚手续迟缓拖拉，两个人心情很坏，古典美人的微笑时常化作利剑的锋刃，两人感情临近破裂。
吉姆因病回巴黎治疗，又与吉尔贝特恢复了旧情。半年之后，吉姆大病初愈，听说卡特琳娜买了手枪企图自杀，便昼夜兼程来到慕尼黑。他与卡特琳娜的爱情之火又死灰复燃，一同到瑞士和意大利去度假。一天，卡特琳娜问吉姆：“什么时候你才能全心全意地爱我，而不是像现在这样半心半意呢？”吉姆反唇相讥：“那么，你什么时候才能对我温柔体贴而不暴跳如雷呢？”
吉姆认为和卡特琳娜难以天长地久，就回巴黎与吉尔贝特订了婚。当吉姆回到卡特琳娜身边，把自己订婚的事告诉她时，她把自己和吉姆反锁在房间里，把房门钥匙从窗口扔出去，要吉姆和她一起用手枪自杀。可是吉姆无意和她双双殉情，因而两人在房间里大打出手。
1930年，卡特琳娜给住在国外的朱尔打去电报，叫他速来巴黎。朱尔到达之后，三人坐进卡特琳娜驾驶的汽车驶往巴黎郊区。来到塞纳河畔，卡特琳娜让朱尔下车，悲壮地和他吻别，并对他说：“朱尔，好好注意看着我们！”她高速发动了汽车，吉姆坐在她身边，不知她意欲何往，只见她笔直地开上了一座正在翻修的窄桥，突然把车子猛地向没有栏杆的右方拐去，汽车从空中直翻进河里。这时，卡特琳娜向吉姆投来一个友好而又狡黠的目光，脸上又浮现出那古典美人的微笑……
吉姆眼前的景物翻转过来，在熊熊的火光中，他看到卡特琳娜像一尊红色的雕像，磁石般地吸引着自己，他竭尽全力地向光彩夺目的这尊神像游去……