À Paris, en 1942, sous l'Occupation allemande, Robert Klein est un homme riche et profondément cynique qui profite de la persécution des Juifs pour racheter leurs œuvres d'art à bas prix. Son existence confortable bascule le jour où il reçoit à son nom un journal juif d'informations, révélant l'existence d'un autre Monsieur Klein, un résistant juif homonyme qui utilise son identité comme couverture. Obsédé par le désir de prouver son innocence et de débusquer son double, il se lance dans une enquête traqueuse qui va le mener malgré lui au cœur de la machine de persécution de l'État français. Cette quête d'identité va se transformer en un piège kafkaïen inéluctable.