Film ini berpusat pada Matthew (Michael Pitt), seorang pemuda Amerika yang naif dan tergila-gila pada dunia sinema. Di Cinémathèque Française , ia bertemu dengan kakak-beradik kembar yang eksentrik, Isabelle (Eva Green) dan Theo (Louis Garrel). Mereka bertiga larut dalam obsesi film klasik, yang perlahan berubah menjadi permainan psikologis berbahaya.