Hiroshima mon amour porte sur une série de conversations sur une longue période de 36 heures entre une actrice française (Emmanuelle Riva), dénommé elle, et un architecte japonais (Eiji Okada), dénommé t-il.
Ils ont eu une brève relation, et sont maintenant séparer. Les deux mémoire de débat et de l'oubli alors qu'elle se prépare à partir, comparant l'échec des relations avec les bombardements d'Hiroshima et les perspectives des personnes à l'intérieur et à l'extérieur des incidents. La première partie du film raconte, dans le style d'un documentaire, mais racontée par les personnages non identifiés à ce jour, les effets de la bombe d'Hiroshima sur 6 Août 1945, en particulier la perte de cheveux et l'anonymat le plus complet des restes de certains victimes. Il avait été enrôlé dans l'armée japonaise et sa famille était à Hiroshima ce jour-là.
Le film utilise dialogue répétitif très structuré, principalement constitué de son récit, avec Lui intervenez-à-dire qu'elle est fausse, le mensonge, la confusion, ou de nier et contredire ses déclarations fameuse ligne du film "Vous n'êtes pas doué de mémoire". Même si il n'est pas d'accord et rejette beaucoup de choses dit-elle, il la poursuit sans cesse. Le film est parsemé de dizaines de brefs flashbacks de sa vie, dans sa jeunesse dans les Nevers commune française, elle a été humilié et avait la tête rasée comme punition pour avoir une histoire d'amour avec un soldat allemand, qui elle juxtapose avec la perte de la cheveux », que les femmes de Hiroshima trouveront a chuté dans la matinée."
