Julieta, eine Frau mittleren Alters (Emma Suárez), geht in den Strassen Madrids letzten Erledigungen nach. Sie plant, mit ihrem Lebensgefährten Lorenzo (Dario Gadinetti) nach Portugal auszuwandern. An einer Strassenecke trifft sie zufällig Bea (Sara Jiménez), eine frühere Schulfreundin ihrer Tochter, die ihr berichtet, dass sie jene erst vor kurzem am Comer See getroffen habe. Verstört und innerlich aufgelöst kehrt Julieta in ihre Wohnung zurück, wo die Umzugskisten schon gepackt bereitstehen. Ohne weitere Erklärung bricht sie ihre Beziehung zu Lorenzo ab und entscheidet sich, in Madrid zu bleiben. Mehr erfährt ihr Lebensgefährte nicht. Mehr erfahren auch wir nicht als Zuschauer.
Sie gibt ihr super gestyltes Appartement auf und kehrt zurück in die Altstadt, wo sie eine Wohnung in dem Haus mietet, in dem sie einst mit ihrer Tochter Antía wohnte. Sie beginnt nun, ihr einen langen Brief zu schreiben und sich den Bildern ihrer Vergangenheit zu stellen.
In den 1980er Jahren war Julieta (nun von Adriana Ugarte dargestellt) Doktorandin und arbeitete als Lehrerin für Klassische Philologie. In einem Nachtzug durch die winterliche Landschaft kommt ein älterer Herr (Tomás de Estal) in ihr Abteil. Julieta flüchtet in den Speisewagen, wo sie auf den galizischen Fischer Xoan (Daniel Grao) trifft. Die Folgen dieser Begegnungen, der Selbstmord des einen und die Schwangerschaft durch den anderen, lassen sie auf ihrem Lebensweg nicht mehr los. Monate später macht sie sich auf nach Galizien. Im Haus des Fischers wird sie von der strengen Haushälterin Marian (Rossy de Palma) empfangen, die ihr sogleich zu verstehen gibt, dass sie ungelegen kommt. Tags zuvor sei Xoans Frau gestorben, die jahrelang im Koma gelegen habe. Und im übrigen gebe es bereits eine andere Geliebte, die Bildhauerin Ava (Inma Cuesta).
Xoan und Julieta heiraten und es beginnt eine idyllisch anmutende Zeit mit ihrer gemeinsamen Tochter Antía (Priscilla Delgado). Doch die Zweifel an Xoans Treue mehren sich und ein Streit führt zu einem tragischen Unfall. Julieta entschliesst sich, zusammen mit ihrer Tochter zurück nach Madrid zu gehen. Das Gefühl, zum zweiten Mal am Tod eines Menschen schuld zu sein, lässt sie nicht los. Als sich eines Tages die inzwischen 18-jährige Antía (Blanca Parés) aus der immer verzweifelteren Umklammerung der Mutter losreisst und für immer aus deren Leben verschwindet, fällt Julieta in ein tiefes Schweigen. Die zufällige Begegnung mit der Schulfreundin brach diesen Schutzraum auf wie dünnes Eis.
Das Erwachen Julietas nach einem Selbstmordversuch in ihrer Wohnung inszeniert der Regisseur Pedro Almodóvar als unerwartete Verwandlung der hübschen jungen Mutter in die vom Leben gezeichnete Frau. Ein genialer Kunstgriff, der zugleich die Besetzung der Hauptfigur mit zwei unterschiedlichen Darstellerinnen rechtfertigt. Auf dem Gesicht Julietas tritt mit einemmal all ihr Leiden am Leben zutage, das in den ersten Bildern des Films kaum wahrnehmbar war.
Als Vorlage dienten drei Kurzgeschichten der kanadischen Schriftstellerin und Nobelpreisträgerin Alice Munro. Deren Hauptfigur Juliet Henderson aus „Chance“ (Entscheidung), „Soon“ (Bald) und „Silence“ (Schweigen) wurde unter der Regie Almodóvars zur Julieta, die nun nicht mehr in Vancouver, sondern in Madrid lebt. Der Regisseur liess sich von den Geschichten eher inspirieren, als dass er sie als genaue Drehbuchvorlage nutzte. Die Erinnerungsbilder Julietas wirken in ihrer schrillen Farbigkeit absurd und zusammenhanglos und spiegeln so das irrationale Mosaik ihrer Seele. Das lässt an surrealistische Filme denken wie die des Altmeisters Luis Buñuel, dem Almodóvar hierin seinen Tribut zollt. Zum Gelingen trägt die stille Kameraführung von Jean Claude Larrieu ebenso bei wie das Set-Design von Antón Gómez.