Rok 1867. W miejscowości Lyme Regis bogaty dżentelmen Charles Smithson stara się o rękę Ernestiny Freeman, córki bogatego kupca. Podczas spaceru z narzeczoną spotyka tajemniczą kobietę, która stoi na falochronie obmywanym falami wzburzonego morza. Zaniepokojony o jej życie usiłuje jej pomóc, ale kobieta odtrąca go. Jest to Sarah Woodruff, znana w okolicy jako kochanica Francuza, opuszczona przed kilku laty przez francuskiego oficera marynarki i bezskutecznie oczekująca jego powrotu.
Rok 1980. Trwają zdjęcia do filmu o kochanicy Francuza. Pomiędzy Anną i Mike'em, odtwórcami ról Sary i Charlesa, nawiązuje się romans...

Film powstał częściowo na motywach powieści historyczno - obyczajowej Johna Fowlesa "Kochanica Francuza", został jednak wzbogacony o wątek współczesny.
W dzisiejszych czasach kręcony jest film o XIX-wiecznym romansie. Jego bohater Charles Smithson, zaręczony z Ernestyną Freeman naukowiec z wyższych sfer, zakochuje się niespodziewanie w stojącej poza nawiasem społeczeństwa, biednej Sarze Woodruff. Sarah, znana w okolicy od czasu nieszczęśliwego romansu z francuskim oficerem marynarki jako "Kochanica Francuza", jest napiętnowana przez lokalną społeczność i pogrążona w melancholii. Żyje we własnym świecie, wszyscy uważają, że oczekuje wciąż na powrót kochanka. Po krótkim romansie, choć wyjawia mu swoje sekrety, ostatecznie jednak odtrąca Charlesa.
Tymczasem w XX wieku odgrywający ich role aktorzy, Mike i Anna, podczas kręcenia filmu wchodzą ze sobą w podobne relacje, powiązane ściśle z losami postaci które odtwarzają.