Trevor, un professeur américain qui vient d'emménager à Paris, découvre dans son bureau une vieille boîte remplie de lettres d'amour, de photos jaunies et de menus objets : des gants, des pièces de monnaie, un mouchoir en dentelle... Tous racontent la vie de Louise Brunet, une Française ayant vécu au 13, rue Thérèse pendant la Grande Guerre. Fasciné par ce destin hors du commun, l'universitaire s'amuse à reconstituer l'histoire de la jeune femme : sa passion indomptable pour son cousin mort au combat, son mariage de convenance avec un homme travaillant pour son père et sa liaison torride avec un voisin.
Mais alors que Trevor, troublé par la charmante et fougueuse Louise, perd peu à peu le sens des réalités, une autre Française, bien vivante celle-là, s'efforce de le séduire... Le temps passe, la passion demeure.