La película está ambientada en la Segunda Guerra Mundial y cuenta la historia de un hombre gravemente quemado, a quien solo se conoce como «el paciente inglés», que está siendo atendido por Hana (Juliette Binoche), una enfermera franco-canadiense en un monasterio italiano abandonado. El paciente es reacio a revelar información personal, y sólo a través de una serie de flashbacks se puede tener acceso a su pasado. Poco a poco se revela que él es en realidad un cartógrafo húngaro, el conde László Almásy (Ralph Fiennes), que estaba haciendo un mapa del desierto del Sáhara, y cuyo romance con una mujer casada, Katharine Clifton (Kristin Scott Thomas), en última instancia le llevó a su situación actual. A medida que el paciente recuerde más, David Caravaggio (Willem Dafoe), un ex operativo del servicio de inteligencia canadiense y formado como ladrón, llega al monasterio. Caravaggio perdió sus pulgares mientras era interrogado por un oficial del ejército nazi, y poco a poco se pone de manifiesto que se trataba de las acciones del paciente las que habían acarreado su tortura. Además de la historia del paciente, la película dedica tiempo a Hana y su romance con Kip (Naveen Andrews), un zapador indio de origen sij en el ejército británico. Debido a los diversos acontecimientos de su pasado, Hana cree que cualquiera que se acerca a ella es probable que muera, y la posición de Kip como desactivador de bombas, hace que su romance esté lleno de tensión.