Dwie młode Amerykanki, Vicky (Rebecca Hall) i Cristina (Scarlett Johansson) przyjeżdżają na wakacje do Barcelony. Vicky, inteligentna i czuła, ma niedługo wyjść za mąż; otwarta na emocjonalne i seksualne przygody Cristina to jej zupełne przeciwieństwo. Podczas pobytu, obie bohaterki dają się wciągnąć w niekonwencjonalną, romantyczną i seksualną przygodę z Juanem Antonio (Javier Bardem), charyzmatycznym malarzem, uwikłanym w więcej

Akcja rozgrywa się w Baltimore. Widzowie śledzą przeplatające się losy kilku bohaterów. Ich tematem przewodnim są trudności w porozumieniu i interpretowaniu zachowania innych. Wszyscy bezskutecznie próbują znaleźć miłość. Znudzona żona (Jennifer Connelly) rozważa, czy nie odejść od męża (Bradley Cooper), który ją zaniedbuje. Dlaczego zaniedbuje? Bo ma romans z inną kobietą, na dodatek w której zakochał się inny więcej