Roman épistolaire, Amitié amoureuse repose sur la correspondance suivie de deux trentenaires : Denise, jeune veuve élevant seule sa fille, et Philippe qui ne semble pas avoir eu de femme dans sa vie. 
De leur rencontre lors d’une soirée très ennuyeuse naîtra une indéfectible amitié. Cinq ans durant, ils ne cesseront de s’écrire, parfois même deux fois par jour. Évidemment, quand l’un se déclare, l’autre le repousse au nom du sentiment qui les unit déjà. Ils cultivent ainsi une relation ambiguë, passant beaucoup de temps ensemble, y compris les vacances. Ils s’essayent à l’amitié, à l’amour, et finalement optent pour un compromis fait de douleur et de tendresse : « Cher, qu’importe de vieillir quand on est deux, si merveilleusement, si amoureusement amis ! »

Derrière Philippe de Luzy et Denise Trémors se cachent Guy de Maupassant et Hermine Oudinot Lecomte du Nouÿ qui, de 1883 à la mort de l’auteur de Bel-Ami en 1893, entretiennent des rapports assez semblables à ceux des protagonistes du roman.