Alors qu'il conduit une voiture volée, Michel Poiccard, jeune voyou qui s'est choisi Humphrey Bogart pour modèle, est pris en chasse par des policiers et finit par tuer l'un d'eux. Sans le sou et en fuite, il se tourne vers Patricia, sa petite amie américaine, étudiante et journaliste en herbe qui vend le New York Herald Tribune à la criée sur les Champs-Élysées. Patricia accepte de le cacher chez elle, et les deux passent leur temps à éviter la police en vivant de petits larcins.
A bout de souffle marque le début d'un bouleversement dans le cinéma français, la naissance de la Nouvelle Vague. Une révolution dans la manière de filmer, tout d'abord : caméra à l'épaule, tournage en décors naturels, son direct mais surtout une révolution esthétique. Avec A bout de souffle, Jean-Luc Godard emboîte le pas à ses confrères des Cahiers du Cinéma, et livre, en forme d'hommage aux films noirs américains, une des oeuvres les plus libres et les plus éclatantes du cinéma mondial.