Pierre Belcroix e Marcel Blanc, dois violinistas, iniciaram uma grande amizade quando eram ainda estudantes no Conservatório. Pierre, um músico modesto, é 1º violinista numa pequena orquestra. Sensível e sonhador, contenta-se com pouco; Marcel é um instrumentista ilustre e um grande conquistador de mulheres; a sua aplaudida carreira de violinista solista já o levou aos quatro cantos do mundo. Ao longo dos anos, Pierre e Marcel vieram, gradualmente, a perder o contacto, mas sempre que se reencontram a sua amizade mantémse intacta. Mas tudo mudará, depois de um jantar, numa morna noite de fim de Junho, quando Pierre convida Marcel a jantar em sua casa, em Montrouge. O encontro com Maniche, a esposa de Pierre, culminará numa intensa, mas trágica relação. Com Mélo, Resnais adapta uma popular peça de teatro de 1929 de Henry Bernstein, um melodrama perturbante sobre dois amantes malditos, com interpretações fora de série de um grupo de actores que se tornou indissociável do realizador.