Retenue dans un camp de réfugiés, Karin, une jeune Lituanienne, ne peut quitter l'Italie d'après-guerre. Pour sortir du camp, elle accepte d'épouser Antonio, un jeune pêcheur de l'île volcanique de Stromboli. Mais la vie sur l'île devient rapidement un enfer pour elle. Dans un environnement hostile où se dressent à la fois la barrière de la langue et la violence de son mari, elle décide de fuir...
À Casablanca, pendant la Seconde Guerre mondiale, le night-club le plus couru de la ville est tenu par Rick Blaine, un Américain en exil. Mais l'établissement sert également de refuge à ceux qui voudraient se procurer les papiers nécessaires pour fuir la guerre. Un soir, Rick voit débarquer le dissident politique Victor Laszlo avec son épouse Ilsa, qui fut son grand amour...