Une réalisatrice hystérique hurle à Chiara, plongée dans la fontaine de la place Saint Sulpice, maquillée en Anita Ekberg, d'appeler "Marcello !". Lorsque Chiara se réveille, elle voit dans le miroir, le visage de son père. Puis, sur un casting, Nicole Garcia lui intime de jouer plutôt façon "Mastroianni" que "Deneuve". Alors, Chiara bascule.
Christophe Honoré signe un film aux multiples interprétations. Film sur la filiation et le poids de l'héritage qui peut être, à la fois, une richesse et un fardeau. Film sur le travail des acteurs, leur vie à voler des vies inventées, leur capacité à s'oublier pour incarner leur personnage. Film sur la disparition, l'absence et le manque de l'être cher, Film sur la capacité, la puissance qu'a le cinéma de faire revivre les morts. Film sur le jeu "on dirait que..." poussé à l'extrême.
Autour de Chiara Mastroianni, magnifique comédienne, la grande Catherine créé un personnage de Catherine Deneuve telle que l'imaginaire collectif la voit, tout comme le font Fabrice Luchini, Nicole Garcia, Melvil Poupaud et Benjamin Biolay censés jouer leur propre rôle. Face au délire de Chiara, chacun réagit différemment, avec une inquiétude retenue (Catherine), compréhension (Benjamin), colère (Melvil) ou envie d'en être (Fabrice).
Dans les péripéties de Chiara, le réalisateur multiplie les références au grand Marcello Mastroianni. C'est souvent drôle et aussi bouleversant. Malgré ses qualités, le film présente quelques baisses de régimes et curieusement des plans de coupes aléatoires et une scène de volley inutilement non cadrée. Mais, cela n'altère en rien l'ambitieuse et émotionnelle proposition du film.
Marcello Mio est aussi une déclaration d'amour d'un réalisateur à son actrice. Sa Chiara à lui.