Mike et Anna sont deux acteurs. Ils sont amants et tournent La Maîtresse du Lieutenant Français. Charles et Sarah, leur personnages de cinéma, entretiennent une liaison sulfureuse qui ressemble étrangement à la leur. Sarah Wooddruff est une femme abandonnée par un lieutenant français, qui hante chaque jour le port du village de Lyme. Charles Smithson est un riche rentier qui tombe éperdument amoureux de cette femme aussi énigmatique qu’insaisissable. Leur relation va modifier leur vie et interférer sur celle des acteurs Mike et Anna.