Chuva, neblina, frio e poluição assolam a cidade industrial de Ravenna, na Itália. Ugo, o gerente de uma usina local, é casado com Giuliana, uma dona de casa que sofre de problemas psicológicos. Um dia, ela conhece o engenheiro Zeller, o que pode mudar sua vida. Em O Deserto Vermelho, Antonioni, no auge de sua forma, aborda os temas centrais de sua filmografia: a incomunicabilidade e a solidão do homem contemporâneo.