详细剧情：
工程师乌戈和妻子朱莉娅娜、儿子瓦莱里奥居住在某处临海小镇上。这里是工业区，炭黑厂、机器厂、炼油厂林立，每天排放出大量废气、废水，造成了严重的环境污染，把原来这片景色优美的沼泽地变成了一片“红色沙漠”。在巨大的厂房和成排的钢筒的阴影下，人显得渺小了。在这样的生活环境里，朱莉娅娜变得愈来愈神经质。她整天到处闲逛，心神不定。她觉得自己在慢慢地向下陷，越来越深。她对周围的一切都感到害怕。
乌戈的老朋友科拉多不期而至。科拉多是一位矿业工程师，他的父亲是乌戈所在的工厂的老板，后来移居米兰。科拉多来到海边小镇的目的是想招一批工人随他去南美开工厂。但是这里正在罢工，南美对小镇上的工人来说又过于遥远、神秘，招工问题看来不大容易解决。
乌戈把朱莉娅娜介绍给科拉多，并告诉他她刚从一次车祸中康复过来，现在她想开个商店，店址在一条不太热闹的街上，一切都尚无头绪。朱莉娅娜并没有被外来客人的新鲜气息所吸引，她似乎已经失去对事物的反应能力。然而她的懒散和孤独的形象却引起了科拉多的注意。
科拉多突然出现在朱莉娅娜尚未开张的商店门外。他从门缝里朝空无一物的店堂张望，发现朱莉娅娜孤独地站在那里，一副手足无措、失魂落魄的样子。她发现了他，使他感到十分难堪，不得不承认他是跟踪而来的。朱莉娅娜告诉他，她还不知道打算卖什么。她问了科拉多一连串的问题，但似乎并不对他的回答感兴趣。
科拉多约朱莉娅娜陪他去物色工人，但一无所获。看到科拉多的自信心备受打击，朱莉娅娜开心地大笑起来。
为了帮助科拉多，乌戈给他介绍了他的商界朋友麦克斯。他们相约在乌戈的钓鱼房见面。钓鱼房建在一条小河旁边，乌戈已两年没有去那里，当他和科拉多、朱莉娅娜来到钓鱼房时，发现房子已敝败不堪，小河已成了污水沟，水黑得像石油一样，沟边的草和泥土也是这种颜色。乌戈向麦克斯和他的妻子琳达表示歉意，说他没有想到这里已变成这个样子。麦克斯说他早就知道是这种样子了，所以已经在他自己的海边钓鱼房里准备好酒菜，邀请他们去做客。
在麦克斯的钓鱼房里，这伙人放浪形骸，谈话无所顾忌。麦克斯还邀来了一个放荡的女人埃米莉娅，她显然是一个高等妓女，和麦克斯动手动脚，还向众人介绍某种下流的游戏。当朱莉娅娜出人意外地宣布她“想做爱”时，房间里顿时一片混乱，谈话的性内容恶性升级。朱莉娅娜神采飞扬，科拉多的目光被紧紧吸引在她身上，一直到大家酒足唇焦，倒头大睡为止。
阵阵寒气把六个朋友冻醒，为了给炉子添火，竟把板壁拆下烧了。正在这时，突然意外出现了一艘油轮的身影，它缓缓地正好停泊在房子的窗前。乌戈看见从防波堤上来了一个黑乎乎的东西，从上面走下两个人，其中一人提个小包，向那条船走去。那是一个医生。船的旗杆上随即升起一面黄旗。麦克斯惊惶地告诉大家，这表明船上有传染病人。朱莉娅娜立刻变得歇斯底里起来，她急忙拎起大衣冲出门去，众人也跟着离开。在惊慌中，朱莉娅娜跳上汽车，但没有调头朝陆地开，反而直向防波堤方向开去。琳达首先向汽车追去，后面跟着乌戈和科拉多。科拉多最先跑到防波堤尽头，发现汽车已在距防波堤尽头只有几米远的地方停下来。朱莉娅娜浑身颤抖，她的脚还用力地踩着刹车。科拉多非常激动地望着她，谁也不说话，只有海鸥在海面上鸣叫。
乌戈第二天要出差去了。朱莉娅娜在替他整理行装。乌戈提出要琳达来家里陪她，但遭到了拒绝。朱莉娅娜不愿意让别人认为她的病还没有好，她更不愿意有人在一旁监护着她，妨碍她的行动自由。
乌戈走后，朱莉娅娜便去找科拉多。科拉多告诉她，他即将带着招募来的30名工人和发电机组、自动装卸卡车、管子等工业设备去南美。他说他很可能不再回来了。朱莉娅娜不再掩饰自己的感情：“你如果走了再不回来，你就把我也带走，因为你已经成了我的一部分，也就是说，是我身边一切当中的一部分。”她对科拉多说，当她出车祸时，乌戈竟然没有从伦敦赶回来看她，她当时曾想到自杀。“如果乌戈能用你这几天看我时的眼光看我，他会明白很多东西。”
儿子的突然病倒使朱莉娅娜从早上9点到下午4点都不得不困守在家里。小家伙说他两腿失去了知觉，瘫痪了。母亲吓得手足无措，却又无法集中心思来护理儿子。儿子要求母亲陪他玩，给他画画、讲故事，表露了对母爱的渴求。装病的儿子在母亲出门去取报纸时，不小心泄露了真情。朱莉娅娜搂住了急忙爬上床去的儿子，颤抖着哭起来，但又没有眼泪。她突然跳了起来，跑出房间，不顾一切地朝科拉多下榻的旅馆跑去。
在科拉多的房间里，朱莉娅娜告诉他，她的病并没有治好，并且永远也不会好了。她打开一张地图，要寻找一个可以舒舒服服地度日的地方。然而，她得到的只是理性的抚慰和劝解。她终于失去了自制，双手搂住了科拉多的脖子，并且绝望地哭了起来。科拉多也终于失去了理智，接受了朱莉娅娜的爱。
夜深了。朱莉娅娜和科拉多驱车来到她的商店。在空荡荡的店堂里，她告诉他说，她尽了一切努力，为的是能重新回到现实中来。她做到了，可是个不忠于丈夫的妻子。科拉多无可奈何地看着她，当她用很亲切的口吻说“科拉多，你也没有帮助我”时，他认为这是对他的指责，默默地离开了她。
天将破晓时，朱莉娅娜来到了码头上。她在通向一条巨轮的斜桥上遇到一个土耳其水手。她向水手倾诉了她的矛盾心情，说她无法作出任何决定。土耳其人听不懂她的话，伤心地摇着头。
在工厂、烟囱、贮油罐、污水沟、蒸气、火团、黄烟的包围中，朱莉娅娜拉着儿子漫无目的地走着。他们的身影渐渐远去，直到消失。
