Serge Tanneur (Fabrice Luchini) og Gauthier Valence (Lambert Wilson) er skuespillerkolleger og kender hinanden fra gamle dage. Dengang var Tanneur en art mentor for Valence, men i dag er rollerne byttet om: Tanneur lever en stille tilværelse på Île de Ré og har for længst opgivet skuespillet, mens Valence er allemandseje i kraft af sin hovedrolle i en berømt tv-serie.

Valence opsøger Tanneur for at opføre ét sidste stykke: Moliéres Misantropen. Tanneur forkaster fra begyndelsen forslaget, men indvilger i at øve med Valence. Den nedladende mentorrolle er imidlertid ikke svær for Tanneur at genindtage, så det er en underkuet Valence, der må følge med på Tenneurs præmisser. Tenneur indvilliger omsider i at spille stykket, men alting kompliceres af de to skuespilleres gemytter og af det faktum, at duoen bliver til en trio med den smukke italiener, Francesca (Maya Sansa).

Instruktør Philippe Le Guay læner sig meget op ad stilen i sin sidste film, Kvinderne på sjette sal, der præmierede herhjemme for næsten to år siden. Cykeltur med Moliére har samme problem som sin forgænger: Begge forsøges gjort større, end de er. Den ellers humoristiske tone bliver liggende på gulvet, når de to skuespillere går fra at øve Misantropen til at diskutere, hvordan de hver især spiller skuespil.

Det er ærgerligt, at Le Guay insisterer på at fylde sine komedier med halveksistentielle spørgsmål. De trækker nemlig filmene ned på et niveau, hvor det hele bliver så lunkent. Cykeltur med Moliére er morsom et langt stykke af vejen, men de to skuespillere holder så meget af sig selv, at ingen af dem vil give sig, og man forlader salen med, nå ja, en lunken fornemmelse. Ingen kan tage humoren fra den, og omvendt ej heller filmens ærgerlige slutning. Filmen lanceres som en komedie, og det er den også, hvis publikum bare forlader salen et kvarter før tæppet trækkes for. Desuden er det heller ingen fordel for filmen, at publikum ikke har sympati for de to hovedrolleindehavere (hverken i filmen eller i stykket).