À la fin des années 50, Antoine Doinel, douze ans, vit à Paris entre une mère peu aimante et un beau-père futile. En butte à un professeur de français autoritaire et injuste, il passe avec son camarade René, de l'école buissonnière au mensonge. Puis c'est la fugue, le vol d'une machine à écrire et le commissariat. Ses parents, ne voulant plus de lui, le confient à l'Éducation surveillée. Un juge pour enfants le place alors dans un Centre d'observation où on le prive même de la visite de son ami René. Profitant d'une partie de football, Antoine s'évade. Poursuivi, il court à travers la campagne jusqu'à la mer et se retourne vers la caméra.

La spirale dans laquelle le jeune Doinel, de la simple distraction dans la classe à l'enfermement dans un centre de l'Éducation surveillée, est décrite avec sensibilité mais aussi avec fermeté. Elle est rendue d'autant plus touchante que le film montre parallèlement la constante bonne volonté maladroite du héros. Impossible de ne pas s'identifier à Antoine Doinel, avec lequel l'enfant acteur débutant, Jean-Pierre Léaud, semble se confondre totalement. Le désarroi affectif et la fuite en avant de l'adolescent sont de toutes les époques et de tous les pays.