Kirje Tuntemattomalta naiselta on kaikkien aikojen klassisimpia rakkauselokuvia. Joan Fontaine ja Louis Jordan tulkitsevat vuosisadan alun Wieniin sijoittuvan tarinan Lisa Berndlestä, nuoresta tytöstä, joka rakastuu intohimoisesti Stefan Brandiin, konserttipianistiin. Lapsuuden naapurit tapaavat kiihkeässä kohtauksessa, jonka jälkeen tiet eroavat vuosiksi. Lisa menee naimisiin. Eräänä iltana Stefan ja Lisa kohtaavat jälleen. Stefan ei muista Lisaa vuosien takaa. Lisa ei kestä kohtaamista ja pakenee, mutta kertoo kirjeessä yhteisestä lapsesta ja palavasta rakkaudesta. Mutta kaikki on jo liian myöhäistä...