Paola is de jonge, prachtige vrouw van de rijke Enrico. Enrico is erg jaloers en als hij een stapeltje oude foto’s van zijn vrouw met een andere man vindt, besluit hij een privé detective in te huren om haar liefdesverleden te onderzoeken. Juist door deze detective brengt Enrico Paola en haar jeugdliefde Guido weer met elkaar in contact. Ze pakken hun verhouding weer op en ontmoeten elkaar in hotels. Paola wil Guido niet nog een keer verliezen. Destijds was Guido namelijk verloofd en nu staat haar huwelijk met de bezitterige Enrico hun in de weg. Samen beramen Paola en Guido een plan om haar man te vermoorden…
Cronaca di un Amore, geïnspireerd door Amerikaanse thrillers en film noir is het debuut van Antonioni (Blow-Up, L’Avventura).