Cléo de 5 à 7, c'est un portrait de femme inscrit dans un documentaire sur Paris, mais c'est aussi un documentaire sur une femme et
l'esquisse d'un portrait de Paris. C'est une chanteuse de petit renom, avec accessoires classiques d'une autre époque : déshabillé à plumes, amant distingué, servante-confidente pianiste-artiste. Mais un jour elle voit la mort. Elle a peur et son regard affolé découvre un monde inhabituel (pour elle) mais tellement normal. Dans la rue, dans les cafés, elle regarde les gens. Elle prend «un bain de multitude».
De la superstition à la peur, de la rue de Rivoli au café du Dôme, de la coquetterie à l'angoisse, de Vavin à la gare du Maine, de l'apparence à la nudité, du parc Montsouris à la Salpêtrière, Cléo découvre, un peu avant de mourir, la couleur étrange du premier jour de l'été, où la vie devient possible.