Pendant la Seconde guerre mondiale, dans le Sud des Etats-Unis, au milieu d'un camp militaire, la jolie Carmen Jones (Dorothy Dandridge) aux moeurs légères fait tourner les têtes des soldats, provoquant des rivalités jalouses. Joe (Harry Belafonte) se laisse séduire, abandonne sa gentille fiancée pour la sulfureuse Carmen et devient déserteur. Il est mis en prison mais Carmen accepte d'attendre sa sortie pour qu'ils continuent de filer leur parfait amour....