Após perder o trem de volta para Paris, Marc conhece Sylvie e eles vagam pelas ruas até de manhã, falando de tudo, menos de si mesmos. Eles combinam um reencontro, mas por causa de imprevistos, os dois não se veem. Marc acaba conhecendo Sophie e se aproxima dela, sem saber que ela é irmã de Sylvie.

Cheio de emoção e corações partidos, Benoît Jacquot retrata um triângulo amoroso cruel que envolve duas irmãs. Um cenário que nunca parece improvável, Three Hearts é não só crível, mas totalmente emocionante pelas performances das protagonistas Charlotte Gainsbourg e Chiara Mastroianni.