テキサスの原野。一人の男（ハリー・ディーン・スタントン）が思いつめたように歩いている。彼はガソリン・スタンドに入り、水を飲むと、そのまま倒れた。病院にかつぎこまれた彼は、身分証明もなく、医者（ベルンハルト・ヴィッキ）は一枚の名刺から男の弟ウォルト（ディーン・ストックウェル）に電話することができた。男はトラヴィスといい、4年前に失踪したままになっていたのだ。病院から逃げ出したトラヴィスをウォルトが追うが、トラヴィスは記憶を喪失している様子だった。トラヴィスは口をきかず飛行機に乗ることも拒む。車の中でウォルトは、さりげなく、妻ジェーン（ナスターシャ・キンスキー）のこと、ウォルトと妻のアン（オーロール・クレマン）が預かっている息子ハンター（ハンター・カーソン）のことを聞くが、何も答えない。ただ、〈パリ、テキサス〉という、自分がかつて買った地所のことを呟いた。そこは、砂しかないテキサスの荒地だが、父と母が初めて愛をかわした所だとトラヴィスは説明した。ロサンゼルスのウォルト家に着いたトラヴィスを、アンと7歳に成長したハンターが迎えた。ハンターとトラヴィスの再会はぎこちなく、お互いのわだかまりが感じられた。しかし、数日経つうちにうちとけだした二人。彼らに複雑な思いを感じるウォルトとアン。実の息子同然にこれまで育ててきたのだから……。トラヴィスの記憶が戻るようになりはじめたある日、5年前に撮った8ミリ映画をみなで見た。幸福そのものだった自分の家庭のフィルムを見て、必死に何かをこらえるトラヴィス。父親らしい服装でハンターを迎えに学校へ行ったトラヴィスはその日の夜、ジェーンがヒューストンの銀行から毎月ハンターのためにわずかながら送金を続けていることを、アンから聞いた。トラヴィスは、中古のフォード・ランチェロ58を買い、ハンターにジェーンを探しに行くと告げた。それを聞いて、ハンターは自分も行きたいと言い、そのまま共にヒューストンに旅立った。ヒューストンの銀行からジェーンらしき人物が乗った赤い車が出てゆくのを見た二人は車を追って、ある不思議な建物に辿りつき、ハンターを車に残して、トラヴィスは建物の中に入った。そこはキー・ホール・クラブで、階下の個室は、客の側からだけ、ブースの中の女の姿が見えるマジック・ミラーを設けた一種のピープ・ショーになっていた。ジェーンを指名して部屋に入ったトラヴィスに、客の姿が見えないジェーンが話しかけるが、トラヴィスは何も告げずに出て行った。ヒューストンを離れ、途中のさびれた町で酒をのみながら、ハンターに自分の母のことを話すトラヴィス。翌日、もう一度ジェーンに会う決心をしたトラヴィスは、ハンターに別れのメッセージを残してキー・ホール・クラブへやって来た。再びジェーンを指名し、自分の気持ちを語るトラヴィス。やがて、姿を見なくてもそれがトラヴィスであることを知ったジェーンも、涙ながらに、自分の気持ちを語った。最後に、ハンターのいるホテルのルーム・ナンバーを告げて、トラヴィスは去った。ホテルで一人でいるハンターの前に、ジェーンが現われた。二人が寄りそう影を窓に確認すると、トラヴィスは車でその場を去るのだった。