Au début du siècle, dans le désert africain d'une colonie française, plusieurs "exilés volontaires" que le sort semble avoir réunis là: Paul Herbst, peintre, qui s'est fixé dans cet endroit qu'il considère comme le terme d'un voyage et qui vit là avec son jeune modèle, Stella, "apparemment sourde et muette". Un médecin militaire dont on apprend qu'il a été épris d'Isabelle Eberhardt, l'héroïne du film, née à Genève en 1877, qui a vécu plusieurs années en Afrique et a laissé plusieurs oeuvres. Isabelle, alias Si Mahmoud, est absente au moment où commence le film. Slimène, son époux, un spahi qui fait la navette entre le fortin des militaires et la maison de Herbst où il vient tromper son attente. Isabelle revient, repart, suivant "l'appel" du désert. Slimène l'attend. Un ami de Herbst arrive et, lors d'une promenade, découvre Stella assassinée par un inconnu. Isabelle entraîne avec elle, dans une de ses errances, Herbst, qui, devenant presque aveugle, décide de retourner en France. Il restera en relation épistolaire avec elle. Durant l'une de ses courses, Isabelle échoue chez les légionnaires, puis tombe malade ; elle est soignée par son ancien amant le médecin. Elle veut retrouver Slimène. Isabelle repartira encore et mourra à Aïn-Sefra en 1904.