Une femme, en attente du résultat d'analyse qui doit déterminer si elle est ou non atteinte d'un cancer, erre sans but et multiplie les rencontres de hasard.
Cléo, chanteuse en vogue, attend les résultats d'une analyse médicale. Elle redoute d'être atteinte d'un cancer. Les visites de ses amis, peu compatissants, et de son amant, distraitement tendre, ne la consolent guère. Elle décide d'aller offrir un chapeau à une amie, la laisse rapidement et erre dans les rues en proie à une angoisse grandissante. Dans un parc, elle rencontre Antoine, un soldat en permission qui, lui aussi, attend d'importants résultats médicaux. Les deux êtres se lient d'une amitié solide et s'apprêtent à affronter la dure réalité...
Une remarquable étude de caractère, devenue un classique.