À Vienne, au début du XXe siècle, sur le point de se battre en duel avec un mari trompé, Stefan Brand, un pianiste célèbre, reçoit une lettre d’une femme inconnue. Surpris et mal à l’aise, il apprend qu’il l’a rencontrée trois fois sans la voir ni la reconnaître vraiment. Mais celui-ci disparait sans même savoir le nom de celle à qui il a laissé un enfant…

Lettre d’une inconnue n’est pas un mélodrame comme les autres, qu’il offre une complexité inattendue du fait des personnages mis en scène, la mélancolie qui innerve profondément le film, l’importance de la musique, le mouvement perpétuel qui emporte les personnages dans une danse sans fin autre que la mort, l’impression d’un rêvé éveillé qui subit les assauts d’une réalité normative, le passage du temps qui détermine la tragédie, le monde vu comme un théâtre dans lequel le destin d’une femme qui s’abîme dans ses emportements passionnels croise celui d’un homme-artiste épris de doutes qui ne réussira à se révéler à lui-même qu’une fois cerné par la mort.