意大利北部工业城市拉文纳，无处不在的工厂噪音、被污染的河流、荒凉的郊外、冷清的街道，一片人间炼狱的模样。远处，一个身着绿衣的年轻女子，在巨型高耸的烟囱和吞吐着迷雾的管道中驻足。在这污浊荒废之地，她显得烦躁不安又神思恍惚。原来这个略显神经质的女人朱莉安娜（莫尼卡·维蒂 Monica Vitti饰）的丈夫正是这家冶炼厂的经理乌戈（卡洛·吉奥内蒂 Carlo Chionetti饰）。乌戈把她介绍给自己的同事科拉德·泽勒（理查德·哈里斯 Richard Harris饰）。两人相互吸引，朱莉安娜难以控制自己的感情，与泽勒发生了肉体关系。渐渐地，她发觉自己已经难以同丈夫和儿子恢复以往的亲密感情。泽勒对她的感情，也依旧无法抚慰她寂寞的心灵。这条淌满血的红色沙漠，是机器工业时代将人性摧残得无以复加的血淋淋的荒漠。
这部由意大利新现实主义导演安东尼奥尼执导的他第一部彩色片《红色沙漠》，荣获1964年第29届威尼斯国际电影节金狮奖。影片用极为大胆的色彩，描绘出一副野蛮的工业社会对人类精神的压抑和异化之景。作品简化甚至舍弃叙事和戏剧冲突，使得影片得到两极化的评价。

真相与幻想之间的界限是什么？感官是否能助我们认识世界？影片用一个摄影师的故事，铺开了一系列哲学、心理学的问号。
主角是摄影师托马斯(戴维·海明斯 David Hemmings饰)，某天他在公园里抓拍到年轻情侣的系列照片，出人意表的是，照片中的一个女子简(瓦妮莎·雷德格瑞夫 Vanessa Redgrave饰)竟然不惜一切代价要回她的底片。这让托马斯非常疑惑，他相信这张照片许是拍下了某些不可告人的秘密。果然，他把照片放大后，看到了一具尸体和一个拿着枪的人。
一桩谋杀案的雏形在托马斯脑中展开。他前往公园寻到了尸体，但没有人肯相信他的推测，朋友们不愿意和他一起调查这是怎么回事。第二天，当托马斯再次来到公园，发现尸体已经消失无踪。只剩下一群人进行着一场虚拟的网球赛，打着并不存在的的网球。