München 1955: Robert Krohn (Hilmar Thate), ein Sportreporter, lernt den ehemaligen Ufa-Star Veronika Voss (Rosel Zech) kennen, eine aufregende und attraktive Frau. Sie gibt sich rätselhaft. Robert wird ihr Geliebter. Er versucht, das Geheimnis um Veronikas Leben zu entwirren.

Von ihrem früheren Mann (Armin Mueller-Stahl) erfährt Robert, wie es um Veronika Voss wirklich steht: erst das Ende einer glanzvollen Karriere bei der Ufa, dann die Zerrüttung der Ehe, später fing Veronika an zu trinken. Filmangebote kamen nicht mehr. Veronika ist morphiumsüchtig geworden und in der Hand der skrupellosen Ärztin Dr. Katz (Annemarie Düringer), die depressive, alleinstehende Menschen drogenabhängig macht, um sich dann Zugang zum Vermögen ihrer Patienten zu verschaffen.

Robert und seine Freundin Henriette (Cornelia Froboess) versuchen, der Ärztin eine Falle zu stellen. Das Unternehmen scheitert, Henriette wird ermordet. Einige Tage später wird auch Veronika in dem kleinen Zimmer neben der Praxis von Frau Dr. Katz tot aufgefunden, als Opfer von Schlaftabletten. Ohne Morphium hat Veronika Voss das Leben nicht mehr ausgehalten.

Der Matrose Querelle (Brad Davis) ist stark, aber geächtet. Die Verbrechen, die er begeht, machen ihn frei, und diese Freiheit verleiht ihm Macht. Die Matrosen auf dem Marinezerstörer unterwerfen sich dieser allmählichen Verwandlung Querelles und beugen sich seinem Willen.

Die Geschichte von QUERELLE erstreckt sich über die Dauer des Landaufenthaltes der Matrosen des Marinezerstörers „Vengeur“ in Brest; unter ihnen befindet sich auch Querelle. Querelle begibt sich in das Hafenbordell „Feria“, um mit Nono (Günther Kaufmann), dem Mann der Chefin, Madame Lysiane (Jeanne Moreau), ein Opiumgeschäft abzuklären. Dort trifft er auf seinen Bruder Robert (Hanno Pöschl), der der Geliebte von Lysiane ist, und auf den reichen Polizisten Mario (Burkhard Driest). Marios Ausstrahlung von Stärke und Macht verunsichert Querelle und bewegt ihn dazu, die Beute aus dem Opiumdeal nicht mit seinem Komplizen Vic (Dieter Schidor) zu teilen. Er krönt die Ungesetzlichkeit eines unrechten Geschäfts mit dem kaltblütigen Mord an Vic. Um seinen Mord zu sühnen, gibt sich Querelle zum ersten Mal einem Mann hin, dem Bordellwirt Nono.

Danach strahlt Querelle wieder seine gewohnte Sicherheit und Männlichkeit aus, der alle Personen, denen er begegnet, verfallen: die Bordellwirtin Lysiane, der Polizist Mario, sein Vorgesetzter, Leutnant Seblon (Franco Nero), und auch der Maurer Gil (Hanno Pöschl), der im Affekt seinen Kollegen, den Polier Theo, mit einer abgebrochenen Weinflasche getötet hat. In Gil findet Querelle unter seinen Freunden zum ersten Mal einen Bruder, einen wie sich, mit dem ihn ein Mord verbindet. Um diesen einzigen Freund für sich zu bewahren, den einzigen Mann, den Querelle leidenschaftlich liebt, verrät er ihn der Polizei, opfert ihn, um sich unsterblich zu machen. Doch Leutnant Seblon, der sich grenzenlos in Querelle verliebt hat, seine Zuneigung jedoch unter Schmerzen verbarg, gelingt es zum Schluss, Querelle als Freund zu gewinnen.

Seblons selbstlose Liebe siegt über Querelle, macht ihn weich und nachgiebig. Im Arm von Seblon verläßt er Brest, seine Freunde und begibt sich in die trügerische Sicherheit des Schiffes.