Erindringens billeder – fra Tokyo, Guinea-Bissau, Island og San Francisco – sammenflettes i en film, som er lige så meget essay som rejsedagbog. Med tanker om tid, erindringer og menneskelige erfaringer skaber Chris Marker en kalejdoskopisk montage, hvor dokumentar glider over i drøm. Sans Soleil har inspireret alt fra kunstfilm til musikvideoer og regnes i dag som en milepæl indenfor den personlige dokumentarfilm.