La película sigue a Nelly Lenz, superviviente del Holocausto y antigua cantante de cabaret, que regresa a Berlín tras someterse a una operación de reconstrucción facial por los daños causados por una herida de bala. Tras el final de la Segunda Guerra Mundial y la liberación de los campos de concentración, Nelly regresa a Alemania con su amiga Lene. Allí, Lene lleva a Nelly a un cirujano plástico reconstructor. Aunque Nelly le dice al cirujano que le gustaría tener el mismo aspecto que antes, éste es incapaz de recrear por completo su antiguo rostro y Nelly queda decepcionada con el resultado final.

Lene encuentra un apartamento para ella y Nelly. Como todos los miembros de la familia de Nelly murieron durante la guerra, Nelly ha heredado una considerable cantidad de dinero. Lene sugiere a Nelly que recoja el dinero y que las dos viajen a Palestina. Cree que allí estarán a salvo y podrán ayudar en la creación de un Estado judío independiente.

Aunque Lene advierte a Nelly de que su marido Johnny puede haber sido quien la traicionara a los nazis, Nelly niega esta posibilidad. Sale del apartamento por la noche para buscarlo. Encuentra a Johnny trabajando en un club nocturno llamado Phoenix. Johnny no la reconoce, pero más tarde dice que tiene un extraño parecido con su difunta esposa, Nelly. Para obtener la herencia de su esposa, le pide a Nelly que se haga pasar por ella.

Johnny transforma poco a poco a Nelly en una imagen y una intérprete de su anterior yo antes de su detención. Nelly sigue el plan de Johnny y mantiene oculta su verdadera identidad, diciéndole a Johnny que su nombre es Esther. Aunque Lene sigue advirtiendo a Nelly de la posible complicidad de Johnny en su detención, Nelly mantiene una visión romántica de la relación. Como Esther, interroga a Johnny sobre sus sentimientos hacia su esposa y su comportamiento en el momento de la detención. Johnny evita responder a la mayoría de las preguntas de Nelly, queriendo que ella se concentre en aprender a hacerse pasar por su mujer. Johnny le dice a Nelly que planea escenificar su "regreso" de los campos en una semana, e invita a varios de los viejos amigos de la pareja a reunirse con ella en la estación de tren.

Tras pasar varios días con Johnny, Nelly regresa al apartamento que comparte con Lene. Allí, la casera le informa de que Lene se ha suicidado, dejando una nota para Nelly. En esta nota, Lene confiesa a Nelly que sabe que Johnny se divorció de Nelly el día anterior a su detención. Incluye una copia de la sentencia de divorcio, lo que obliga a Nelly a aceptar la traición de Johnny.

Nelly mantiene este conocimiento en secreto y se reúne con Johnny y sus viejos amigos en la estación de tren como estaba previsto. Más tarde, en casa de uno de los amigos, Nelly invita al grupo a escucharla cantar, acompañada al piano por Johnny. Mientras Nelly canta, Johnny reconoce su voz y ve el número de identificación tatuado en su brazo cuando era prisionera en los campos de concentración. Deja de tocar el piano y muestra un fuerte sentimiento de culpa mientras Nelly termina la canción y se marcha.