'Before Sunset' er fortsættelse af filmen Before Sunrise (1995). 'Before Sunset' fortsætter ni år efter, at Jesse (Ethan Hawke) og Celine (Julie Delpy) mødte hinanden for første gang i et tog på vej til Wien. Jesse møder Celine igen, denne gang i en parisisk boghandel, og førstnævnte vælger at tilbringe de næste timer sammen med Celine, før han skal flyve tilbage til USA.

Første Verdenskrig lakker mod enden, da Mathilde får besked om, at hendes forlovede er blevet dømt af en krigsret. Straffen er forvisning til ingenmandsland mellem de franske og tyske tropper og dermed den sikre død. Men Mathilde er sikker på at hendes udkårne har overlevet, og hun beslutter at rejse mod fronten for at afklare hans skæbne.

Historien udspiller sig denne gang i en fiktiv, amerikansk ørkenby i 1950'erne, hvor studerende og deres forældre fra hele Amerika er samlet til en Junior Stargazer/Space Cadet konference, som på dramatisk vis bliver afbrudt af begivenheder, der får konsekvenser for hele verden.