Annie Hall a un charme éblouissant mais manque de confiance en elle. Tantôt heureuse, tantôt déprimée elle pose les questions sans détour et rêve de devenir chanteuse... Alvy Singer est un humoriste au talent reconnu, qui cache ses sentiments et se rend malade pour rien. Entre eux deux, c'est le coup de foudre. Commence alors une histoire pimentés de rires et de doutes, de séparations et de retrouvailles...