Anesthésiste aussi charmant que célibataire, Camille vit une liaison avec Clémentine, qui menace de quitter son mari pour s'installer chez lui, ce qu'il redoute avec effroi. De retour d'un congrès médical où il a fait connaissance d'une jolie homéopathe, Camille se rend compte qu'il a pris par mégarde à l'aéroport la valise d'une inconnue. Il fait aussitôt croire à Clémentine, blessée, que les vêtements qu'elle contient sont ceux d'une maîtresse de longue date. Ils appartiennent en fait à Juliette Graveur, une flûtiste de concert qui semble avoir disparu. Camille s'éprend peu à peu de cette femme qu'il n'a jamais vue, dont il écoute les disques et pour qui il achète des robes. Il s'invente une grande histoire d'amour qu'il raconte à son ami chirurgien, à sa nouvelle maîtresse (l'homéopathe), à une jeune femme suicidaire qu'il rencontre à l'hôpital. Au moment de renouer avec Clémentine, il se sert encore de ce mirage pour s'enfuir. Après une longue phase de dépression, Camille finit par renoncer à son phantasme. Mais la vraie Juliette Graveur est retrouvée morte : l'anesthésiste, qui a multiplié contre lui de nombreux indices, est arrêté.