Momo, jeune garçon d'origine musulmane abandonné par sa mère, grandit dans le quartier populaire de Belleville sous la garde de Madame Rosa, ancienne prostituée juive et survivante des camps de concentration, qui recueille contre rémunération les enfants d'autres prostituées du quartier. À travers le regard naïf et tendre de Momo, le roman raconte le lent déclin physique et mental de Madame Rosa, et la relation d'amour filial improvisé qui unit le jeune garçon à cette vieille femme fatiguée par la vie, dans une langue orale et pleine d'invention verbale qui restitue avec une justesse bouleversante la voix d'un enfant confronté trop tôt à la vieillesse et à la mort.
Le roman remporte le prix Goncourt en 1975 sans que le jury ne connaisse la véritable identité de son auteur, une décision qui viole techniquement le règlement du prix, celui-ci ne pouvant être décerné qu'une seule fois à un même écrivain — Gary l'ayant déjà reçu en 1956 sous son propre nom.
Le roman demeure l'une des œuvres les plus aimées de la littérature française contemporaine, sa révélation posthume comme la création de Romain Gary ayant définitivement scellé la légende d'un des plus grands mystificateurs littéraires du XXe siècle, faisant de lui le seul auteur de l'histoire à avoir reçu deux fois le prix Goncourt.