Cléo (Corinne Marchand) recorre las calles de Paris mientras espera el resultado de un examen médico para saber si tiene cáncer. El tiempo fílmico se condice -casi en todo momento- con el tiempo real, razón de ser del título del filme. Las escenas se separan entre sí por un texto que enmarca los minutos de su comienzo y final, y titula cada fragmento. Momentos que en otro contexto se considerarían “tiempos muertos”, adquieren un significado existencial, vistos a la luz de la espera de los resultados.

La superficialidad de la vida despreocupada de una cantante popular se contrapone a la seriedad del asunto en cuestión -el riesgo de muerte-. En ese contrapunto entre el tiempo cronométrico y la duración subjetiva de los acontecimientos sucede la narración. Asistimos a un espectáculo en movimiento constante, en el cual los diferentes personajes aparecen y desaparecen de la vista de Cléo, siendo la ciudad el escenario principal -marca registrada de las películas de la Nouvelle Vague-.

La utilización de espejos en varios momentos de la película pone en escena la dicotomía cuerpo-alma, siendo el espejo una superficie en la cual se reflejan tanto la imagen como los pensamientos de Cléo en voz en off. Uno de los personajes es clave para el desarrollo final del argumento, porque sirve como intérprete de los sentimientos de la protagonista.