중동에 위치한 요지, 모로코의 카사브랑카는 전란을 피하여 미국으로 가려는 사람들의 기항지로 붐비고 있다. 이곳에서 술집을 경영하는 미국인 릭 브레인(험프리 보가트 분)은 이런 와중에 떼돈을 번 유지이다. 어느 날 밤, 반나치의 리더인 라즐로(폴 헨레이드 분)와 그의 아내 일리자(잉그리드 버그만 분)가 릭의 술집으로 찾아온다. 이들 부부는 릭에게 여권을 부탁하러 온 참이었는데 일리자를 본 릭은 깜짝 놀란다. 꿈같던 파리 시절, 릭과 일자는 사랑을 누비던 사이로 잊혀졌던 불꽃이 일자와 릭의 가슴을 뒤흔든다. 이들의 사연을 아는 피아노 주자인 샘만이 두 사람의 추억의 곡을 연주하여 이들이 놀라게 한다. 과거의 이루지 못한 옛 사랑을 위해 일리자를 붙잡아 두고 픈 생각에 번빈하던 릭은 처음엔 냉대하던 쫓기는 몸인 라즐로에게 일리자가 절실히 필요함을 알고 이들을 도울 결심을 한다. 릭은 끈질긴 나치의 눈을 피하여 경찰 서장(끌로드 레인스 분)을 구슬러 두사람의 패스포트를 준비한다. 이윽고 이별의 시간이 오고 온갖 착잡한 마음을 뒤로하고 릭과 일리자는 서로를 응시한 채 일자는 트랩을 오르고 릭은 사라지는 비행기를 한 동안 바라본다.