Amerikalı iki yakın arkadaş, Vicky ve Cristina, yaz tatilini geçirmek üzere Barselona’ya gelir. Vicky evlilik arifesindedir ve sadık, planlı bir yapıya sahiptir; Cristina ise tutkulu, özgür ruhlu ve ne istediğini bilmeyen biridir. Tatilleri sırasında karizmatik bir ressam olan Juan Antonio ile tanışırlar. Juan Antonio’nun geçmişinde ise hâlâ bitmemiş, fırtınalı bir ilişkisi olan eski eşi María Elena vardır. Bu dört karakter arasında zamanla duygusal ve cinsel gerilimler gelişir; ilişkiler giderek karmaşıklaşırken, her biri aşkın ve kimliğin farklı yüzleriyle yüzleşmek zorunda kalır.