Després d'una apocalíptica guerra nuclear, el món ha quedat devastat. Un grup de científics del bàndol vencedor arriba a la conclusió que l'única manera de salvar a la humanitat és recorrent als viatges a través del temps: o bé manar a una persona al passat per demanar ajuda, o al futur per buscar una solució a la situació present. És triat per fer el viatge a través del temps un presidiari. Història experimental sobre el poder de la memòria, explicada exclusivament a través de fotos fixes, en la qual un home mira de reconstruir el record de la seva estimada, en temps de la Tercera Guerra Mundial.

L'Alvy Singer és un còmic que coneix una noia jove i prometedora, l'Annie Hall, i hi comença un idil·li ple de les típiques angúnies i malentesos. Ella és tota ingènua i vol fer carrera com a cantant a Manhattan. És nerviosa i insegura i es deixa dur pel Singer. Però a mesura que passa el temps, l'Annie madura i comença a buscar el seu propi destí. Per això es trasllada a Los Angeles per obrir-se nous camins. Per al Singer, Los Angeles és un territori foraster ple de personatges ridículs. Però l'Annie adora l'ambient d'aquesta ciutat i deixa el Singer sol a Nova York.