蓋瑞(塔哈·拉希姆 Tahar Rahim 飾)年輕有為,身為一名核電站工作人員,他必須奮戰在核輻射最為強烈的第一線,而和他一起工作的,都是一些毫無情趣的大老爺們兒。一次偶然中,蓋瑞遇見了名為卡羅爾(蕾雅·賽杜 Léa Seydoux 飾)的女子,卡羅爾的魅力和溫柔為蓋瑞枯燥堅硬的生活帶來了一絲清新的氣息。沒過多久,蓋瑞和卡羅爾便墜入了愛河,兩人借由激情四射的交歡來遺忘世間的荒蕪,然而,唯一的問題是,卡羅爾已經名花有主,那個人恰恰就是蓋瑞的同事托尼(丹尼斯·門諾切特 Denis Menochet 飾)。隨著時間的推移,蓋瑞和卡羅爾的情事漸漸無法再隱藏下去,與此同時,蓋瑞發現自己的身體健康亦出現了問題。