Fedora, grande star hollywoodienne désormais retirée en Europe, met fin à sa vie en se jetant sous un train. Lors de ses funérailles, le producteur Barry Detweiler se remémore sa dernière rencontre avec elle deux semaines auparavant à Corfou. Il s’était alors rendu sur l’île dans l’espoir de convaincre la célèbre actrice de revenir sur le devant de la scène, en la faisant jouer dans une adaptation d’Anna Karénine. Mais Fedora s’avère difficile à atteindre : elle vit recluse auprès de la vieille comtesse Sobryanski, du docteur Vando et de ses domestiques, lesquels la surveillent sans cesse. Detweiler va devoir user de tous les moyens pour tenter d’approcher la mystérieuse Fedora…