Io so che tu sai che io so

I coniugi Fabio Bonetti (Alberto Sordi) e Livia Bonetti (Monica Vitti) vivono una vita all'apparenza normale e quasi monotona. I giorni trascorrono con lui intento a dedicare il proprio tempo al lavoro in banca e alle partite di calcio restando distante dalla vita familiare. Un giorno, per caso, lui scopre che la moglie è pedinata da un investigatore privato che la riprende e la fotografa. Recatosi per chiarimenti nello studio investigativo, scopre che si tratta di un banale errore di persona.

A essere pedinata, infatti, doveva essere la signora Elena Vitali (Micaela Pignatelli), padrona della casa in cui vivono, nonché moglie di un influente economista e politico, dottor Osvaldo Vitali. I Vitali abitano nell'attico sopra a loro. La signora Vitali aveva prestato la propria auto alla signora Bonetti generando l'equivoco. Il marito ci ride su, va a casa e racconta del malinteso alla moglie, la quale si mostra assai preoccupata e impaurita. Poco dopo il marito della signora Vitali si uccide a Londra e i due coniugi si preoccupano di venire coinvolti. Si insinuano quindi i dubbi su quanto la moglie abbia fatto nelle settimane di pedinamento.

Un giorno la segue e vede che lei va all'agenzia e ne esce con la valigia che contiene tutto il materiale che la riguarda e che nasconde in cantina. Sospettoso, prende la valigia e la porta con sé nella casa di campagna dove ha un proiettore. Inizia a guardare i filmati e scopre così che la moglie sa che lui aveva come amante la collega d'ufficio Valeria (Ivana Monti) e che le due signore si sono incontrate, parlando dei rispettivi rapporti sessuali con lui. Scopre inoltre che Livia intende lasciarlo e che lui non la conosce così bene come credeva, dagli atteggiamenti forti con gli estranei all'abitudine di bere vino pur dichiarandosi astemia. Inoltre, la figlia Veronica ha problemi di tossicodipendenza e viene aiutata dalla madre e dal fidanzato Marco (Pier Francesco Aiello) .

Sono tutte scoperte che gli fanno aprire gli occhi sulla vita, sui problemi, ma anche su quanto la moglie lo ami e lo voglia difendere da tutto. Livia, infatti, scoperta la dipendenza della figlia, la aiuta nella lotta, la salva dalla prostituzione e la vendica investendo con la propria auto l'avvocato Ronconi, amico di Fabio, che l'aveva iniziata alla droga e tutto senza mai dire nulla al marito. Ogni giorno in quella casa vede una bobina registrata e ogni sera torna a casa. Il terzo giorno di proiezioni viene a sapere che è malato terminale e che la moglie aveva deciso di non comunicarglielo. Disperata e in lacrime aveva parlato con Roman - per il quale aveva fatto una traduzione - della tragica malattia di Fabio. Molto triste, Fabio cammina desolato ripensando alla propria vita che pare stia per terminare; poi torna dentro a vedere il seguito del filmato e vede Livia che si incontra con Roman, il quale le dice il marito sta bene e che l'equivoco è stato generato da uno scambio di cartelle, apprendendo così che la sua salute è ottima.

Salta dalla gioia e urla la sua felicità, ma è presto riportato alla realtà dalle scene successive. Queste mostrano infatti la moglie felice di questa notizia, datagli da Roman, che lo chiama al telefono (una delle scene iniziali del film) e gli comunica tutto il suo amore e il desiderio di fare l'amore con lui, come reazione alle buone notizie ricevute dai medici, ma si sente rispondere che c'è in TV la partita della Roma e che lui intende guardarla, respingendo sgarbatamente le avances di sua moglie. Le immagini seguenti mostrano la moglie a letto con Roman, dispiaciuta per quello che ha appena fatto. Estremamente addolorato alla luce della terribile scoperta, desiste con difficoltà dal suicidarsi e, prima di tornare a casa, getta nel vicino fiume la valigia contenente i filmati. Questa scena viene osservata di nascosto da Livia che era venuta alla casa di campagna per cercarlo, ma non si fa vedere.

Giunto a casa, si lascia andare a un mare di lacrime e si confida con la figlia che sta cucinando la cena. La figlia lo consola dicendogli che il tradimento della moglie è avvenuto soltanto una volta, oltretutto senza aver sentito piacere. I coniugi si ritrovano soli, a cena insieme, ma Livia, invece di confidarsi, sceglie ancora una volta di non confessare apertamente il proprio tradimento, dicendo invece che un marito, da uomo di responsabilità con veri problemi quale è, non dovrebbe scandalizzarsi davanti all'eventuale tradimento della propria moglie, atteggiamento invece adottato dal dottor Vitali, che si è suicidato per questo motivo. Adesso, finalmente, i coniugi Bonetti possono dialogare liberamente a tavola, bevendo vino, della loro vita quotidiana senza nascondere le esperienze infelici che, anzi, aiutano a consolidare l'unione, tanto... "io so che tu sai che io so".