O Estranho Caso de Angélica se passa na década de 50, quando um fotógrafo (Ricardo Trêpa) viaja pelo Douro, em Portugal, para pesquisar o trabalho nas vinhas. Enquanto passa a noite numa pensão, ele é acordado para tirar uma última foto de uma moça recém-falecida.

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Depois daquele momento, Issac, o fotógrafo, se vê obcecado pela imagem da jovem.