Un vieil homme à l'aspect lugubre pénètre dans un studio de cinéma. Professeur de mathématiques en retraite, il vient proposer à Martin, l'un de ses anciens élèves aujourd'hui metteur en scène, de faire un film sur l'enfer. Intrigué et amusé, Martin en parle à un couple d'amis, Thomas et Sofi. Journaliste, à l'occasion scénariste, Thomas trouve l'idée intéressante et gage de succès. D'ailleurs, il a déjà l'interprète principale en la personne de Birgitta Carolina, une prostituée rencontrée dans les rues de Stockholm lors d'un reportage. L'enfer sera transposé dans la réalité quotidienne.
Six mois se sont écoulés. Birgitta Carolina vient d'accoucher laborieusement. Peter, son souteneur, et Linnea, sa sur, lui demandent de se séparer de l'enfant. Sofi et Thomas se sont querellés. Errant dans les rues à la nuit tombée, Thomas rencontre Birgitta Carolina. Une logeuse accepte de les héberger dans son grenier. Une intense relation se noue entre ces deux solitudes : il lui projette un vieux film burlesque, elle lui fait part de ses rêves, de ses visions.
Thomas et Birgitta Carolina se séparent, car la police vient de retrouver le cadavre du nouveau-né, noyé par Peter et Linnea. Terrorisée par son souteneur, se sentant coupable de la mort de son enfant, Birgitta Carolina demeure cloîtrée dans son appartement. Elle ne revoit plus Thomas. Un ancien client la torture par pur sadisme. Exaspérée, Birgitta Carolina se suicide dans une cave en s'enfonçant un couteau dans la poitrine. Dans son agonie, elle croit apercevoir Thomas, mais d'épais barreaux les séparent. Après ce drame, Thomas réagit différemment. Il retrouve Sofi, qui accepte de revivre avec lui. Le réalisateur renonce à ce scénario sur l'enfer : il ne peut se terminer sur une question qui demeurera sans réponse. Face à la mort, peut-on encore croire en Dieu ?
Bergman tourne pour la première fois un scénario qu'il a écrit. Le couple apparaît comme la seule alternative possible à l'enfer de la solitude. Autres oppositions qui vont irriguer son cinéma : la réalité de la vie et sa brutalité face à la pulsion créatrice, la foi que la mort met en doute.