Geneviève vit avec sa mère qui tient une boutique de parapluies à Cherbourg. Amoureuse de Guy, ce dernier est appelé sous les drapeaux en Algérie et quitte la ville non sans s’être promis un amour éternel. Mais Geneviève découvre bientôt qu’elle est enceinte et finit par céder aux pressions de sa mère en épousant Roland, un riche bijoutier qui la convoite depuis longtemps. Lorsque Guy rentre à Cherbourg, il découvre le mariage de Geneviève et retrouve sa tante gravement malade dont s’occupe fidèlement Madeleine, amoureuse de lui depuis des années. Guy se résout à épouser cette dernière et décide d’ouvrir une station-service. C’est à cet endroit que, quelques années plus tard, Geneviève s’arrête un soir d’hiver. Guy voit alors pour la première fois l’enfant qu’ils ont eu ensemble. Après quelques mots échangés, chacun repart vers sa vie.