1999년의 어느 가을, 한 독일인 사업가가 헝가리의 작지만 고급스런 레스토랑을 찾는다. 추억이 깃든 시선으로 레스토랑을 둘러보던 그는 이윽고 한 곡을 신청한다. 아름다운 선율이 흐르기 시작하자 돌연 그는 가슴을 쥐어 뜯으며 쓰러지고, 누군가 비명을 내지른다. "글루미 선데이! 그 저주의 노래야!"

60년 전, 다정함과 자신감을 겸비한 남자 자보와 그의 연인 일로나가 운영하는 부다페스트의 작은 레스토랑. 새로 취직한 피아니스트 안드라스는 아름다운 일로나에게 첫 눈에 반해 자신이 작곡한 노래 ‘글루미 선데이’를 선물한다. 일로나의 마음도 안드라스를 향해 움직이자 차마 그녀를 포기할 수 없었던 자보는 두 사람을 동시에 사랑한다는 그녀를 받아들이기로 한다. 한편, ‘글루미 선데이’는 음반으로 발매돼 엄청난 인기를 얻지만 연이은 자살 사건에 관련되어 있다는 스캔들에 휩싸인다. 설상가상 부다페스트는 나치에 점령당하고 일로나를 사랑한 또 한 명의 남자, 한스가 독일군 대령이 되어 다시 레스토랑을 찾아오는데…