En 1960, deux couples mythiques séjournent au Beverly Hills Hotel, à Los Angeles. Dans le bungalow 20 logent Simone Signoret et Yves Montand : ils s’aiment, ils sont beaux, encore jeunes, pleins de vie, au faîte de leur gloire. Mais Marilyn Monroe, installée dans le bungalow voisin, est une femme irrésistible dont le couple avec l’écrivain Arthur Miller bat de l’aile. Simone devient l’amie de Marilyn tandis Yves tourne avec elle en tentant de résister à sa séduction. Hélas, Arthur s’enfuit. La vie de quatre personnes va voler en éclat . Aucune de deux femmes ne se remettra vraiment de cette histoire, chacun va entrer dans le doute.