Cléo är en vacker och framgångsrik sångerska som har det bra ställt, men hon börjar misstänka att hon har drabbats av cancer. Cléo har lämnat ett prov för se om hon verkligen är cancersjuk och filmen följer hennes liv några timmar inför att hennes läkare ska ge besked om hur provet utfallit. I skuggan av det förestående läkarbeskedet framstår allt Cléo ser omkring sig i ett nytt ljus.