1964年,法国驻华大使馆会计高仁尼(杰瑞米·艾恩斯)在观看歌剧时,被舞台上的蝴蝶夫人迷住了。戏毕,他主动向蝴蝶夫人的扮演者、京剧演员宋丽玲示好。一次次的接触,使两颗孤独的心相爱了。然而好景不长,文化大革命爆发,宋丽玲音信全无。1968年,宋丽玲来到法国,与高仁尼重聚。多年后,当高仁尼因间谍身份被指控时,站在证人席上的,是西装革履的宋丽玲。指男为女的高仁尼成为了全法国的笑柄。这两个男人将如何面对对方,如何面对他们的爱情?
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