Film jest dramatem, rozgrywającym się w zasadzie w przestrzeni pomiędzy dwiema kobietami – matką i córką. Charlotta – światowej sławy pianistka, która, zapomniawszy o rodzinie, w całości poświęciła się sztuce - przeżywa depresję po śmierci swojego przyjaciela, Leonarda. Na zaproszenie córki i jej męża przyjeżdża ze Szwajcarii do małego prowincjonalnego zboru protestanckiego w Szwecji. Matka jest oburzona, że Eva bez jej wiedzy wzięła pod opiekę swoją upośledzoną i oddaną przed laty do przytułku siostrę – Helenę. Będzie to pierwsza, ale nie jedyna rysa w atmosferze pozornej, uprzejmej obojętności między nimi..
Jesienna sonata, kameralny rodzinny portret przeradza się w psychodramę ujawniającą sprzeczne uczucia, jakimi targane są obie kobiety. Bergman niejednokrotnie podkreślał, że najważniejszym, najbardziej dojmującym doświadczeniem egzystencjalnym w życiu człowieka jest upokorzenie, że to ono determinuje najczęściej kontakty między ludźmi. Jesienna sonata jest w jego filmografii jednym z obrazów udowadniających tą tezę.