Filmado em quatro semanas, este roteiro foi escrito pelo diretor Olivier Assayas especialmente para a atriz Maggie Cheung, popular estrela de filmes de ação em Hong Kong. Descrita pelo diretor como uma acrobata do cinema, ela mistura sensualidade e força física para compor suas heroínas. Interpretando a si mesma, Maggie é contratada pelo cineasta francês René Vidal para encarnar Irma Vep, famosa criminosa de Paris, numa refilmagem do clássico do cinema mudo Vampires, realizado em 1915 por Louis Feuillade. É um filme dentro de um filme que resulta numa homenagem sincera e criativa à história do cinema. Maggie chega ao set de filmagens, experimenta sua sensual roupa de latex preto e conhece Zoe, a figurinista do filme. O clima nas locações é tenso: Zoe discute com Maïtê, assistente de produção, e o diretor está obcecado para transformar Maggie em Irma Vep. Mais tarde, Zoe convida Maggie para ir ao apartamento de uma amiga, Mireille, para quem confidencia sua atração pela estrela. A situação fica insustentável quando Mireille conta para Maggie sobre a paixão de Zoe. Ao mesmo tempo, Vidal analisa decepcionado a rotina de filmagens e decide ir embora. Ao voltar a seu hotel, Maggie recebe um telefonema do diretor. Vai até a casa dele e lá encontra a polícia: ele atacou sua mulher e está sedado. A confusão se instala de vez no set: Zoe volta a discutir com Maïte e com Laure, uma das atrizes do filme, que revela que outro diretor foi chamado para substituir Vidal. Maggie é despedida da produção mas sua misteriosa e sensual Irma Vep transcende os problemas de filmagens e se transforma em luz e beleza quando o novo diretor começa a ver as sequências já filmadas por Vidal.