Marc, la quarantaine, marié, père de famille, vit à Aix-en-Provence, près de la Méditerranée. Agent immobilier dans l'agence de son beau-père, il mène une vie tranquille. Alors qu'il fait visiter une maison à vendre, il croise une femme qui veut acheter cette maison pour le compte d’un marchand de bien et dont le visage lui semble familier. Le soir, il pense qu'il s'agit de Cathy, son amour d'enfance, quittée à douze ans lorsque sa famille dut fuir Oran, dans les années 1960, en pleine guerre d'Algérie. Troublé par cette rencontre il se remémore son amour d’enfance et retombe follement amoureux d’elle, oubliant sa femme et sa fille. Il la revoit et a une relation sexuelle avec mais elle le quitte au matin sans lui donner ses coordonnées en lui disant simplement qu’ils se reverront le jour de la signature du compromis de vente chez le notaire. Ils se revoient ce jour là mais après elle disparait de nouveau bien que lui ayant promis de le revoir à son hotel. Marc est troublé et se rend compte qu’il y a des choses étranges car sa mère et sa soeur lui apprennent que Cathy est morte avec son père dans un attentat peu aprés son propre départ précipité vers la France avec ses parents. Il mène son enquête partagé ente espoir et doute car il s’est de nouveau follement épris de celle qu’il croit être Cathy. Au fil de ses découvertes il découvre que « Cathy » est mêlée plus ou moins malgré elle a une opération immobilière frauduleuse montée par un des collègues de Marc et qu’en fait la dite Cathy est en réalité sa meilleure amie Marie-Jeanne (amoureuse de Marc lorsqu’ils étaient tous ensemble) que Marc avait cotoyé mais ignoré car à l’époque il n’avait d’yeux que pour Cathy. Cathy qui est bien morte en Algérie comme sa mère et sa soeur le savaient mais ne lui en avaient rien dit à l’époque car sachant son amour pour Cathy et son désespoir d’avoir du quitter l’Algérie et son amour d’enfance. Quelques mois plus tard alors que Marc est séparé de sa femme et vit seul il revoit Marie-Jeanne (la fausse Cathy) qui lui avoue avoir toujours été amoureuse de lui et a souffert en silence dans l’ombre, elle n’a jamais dit être Cathy mais éprouvant encore de l’amour pour lui elle n’a pas eu le courage de le détromper. Ils se revoient quelque temps plus tard et Marc lui dit qu’il va revenir sur les lieux de son enfance mais elle avoue ne pas en avoir le courage. Le film se termine à Oran où on voit Marc en pleurs qui revient sur la terrasse où il a passé de tendres moments avec Cathy. On ne sait pas comment se poursuivrait la relation entre Marie-Jeanne et Marc mais ils semblent néanmoins très proches lors de leur dernière entrevue avant le depart de Marc pour l'Algérie donc on peut supposer une suite positive a leur relation.
Sébastien Nicolas (Mathieu Kassovitz), agent immobilier, mène une existence morne, et prend l'habitude de se grimer jusqu'à prendre l'apparence des personnages qu'il rencontre. Un jour, il lui est demandé de trouver un grand appartement pour un ancien violoniste, Henri de Montalte, qui veut se réinstaller à Paris. Une fois de plus, Sébastien l'observe, se maquille, mais se trouve happé par la vie de l'artiste.
Alex, trentenaire, donne des cours d'informatique à Pierre, septuagénaire, qui décide alors de s'inscrire sur un site de rencontre... mais avec la photo de son jeune professeur...
En 1991, le terroriste Castor Troy tente d'abattre son ennemi juré Sean Archer, agent du FBI. Au moment du tir, il rate Archer, mais abat accidentellement son fils.
Tess McGill, une secrétaire de 30 ans issue de la classe ouvrière de Staten Island, travaille au sein d'une société de courtage en valeurs mobilières dans une banque d'investissement de Wall Street à New York. Intelligente et travailleuse, elle possède également un diplôme en administration des affaires qu'elle a décroché avec mention, en suivant les cours du soir. Mais son patron, David Lutz, ne la considère pas à sa juste valeur et, après une blague douteuse, la jeune femme décide de plaquer son emploi.