Mario, un étranger, arrive dans une ville au parfum irréel qui ressemble à Livourne. Lors de sa première nuit, errant dans les rues désertes, il croise sur un pont une intrigante jeune femme en pleurs, Natalia. Tantôt extatique, tantôt accablée, elle possède un comportement étrange et fascinant. La deuxième nuit, Mario la retrouve au même endroit. Natalia lui avoue qu'elle fugue chaque nuit pour attendre, sur ce pont, l'homme qu'elle aime et qui lui a donné rendez-vous un an auparavant. Adaptation d'une nouvelle de Dostoïevski, Nuits blanches marque un tournant dans la carrière de Luchino Visconti. En rompant avec le néoréalisme de ses premières oeuvres, le cinéaste se tourne vers un réalisme poétique orné et baroque plus proche de l'univers de Marcel Carné (Les Enfants du paradis) et de ses futures réalisations (Mort à Venise).
