Les rares survivants d'Odessa errent dans la ville détruite par une catastrophe nucléaire. C'est ainsi que Maroussia Fedorovna rencontre Youri Vassilievich qui deviendra son grand amour. Ensemble, ils fuient la Russie dévastée pour le marais poitevin. La Demoiselle d'Odessa livre le récit d'un amour et d'une errance dans un monde dévasté qui finira par renaître de ses cendres.