È l’estate del 1983 nel nord dell’Italia, ed Elio Perlman (Timothée Chalamet), un precoce diciassettenne americano, vive nella villa del XVII° secolo di famiglia passando il tempo a trascrivere e suonare musica classica, leggere, e flirtare con la sua amica Marzia (Esther Garrel).
Elio ha un rapporto molto stretto con suo padre (Michael Stuhlbarg), un eminente professore universitario specializzato nella cultura greco-romana, e sua madre Annella (Amira Casar), una traduttrice, che gli danno modo di approfondire la sua cultura in un ambiente che trabocca di delizie naturali. Mentre la sofisticazione e i doni intellettuali di Elio sono paragonabili a quelli di un adulto, permane in lui ancora un senso di innocenza e immaturità, in particolare riguardo alle questioni di cuore.
Un giorno, arriva Oliver (Armie Hammer) un affascinante studente americano di 24 anni, che il padre di Elio ospita per aiutarlo a completare la sua tesi di dottorato. In un ambiente splendido e soleggiato, Elio e Oliver scoprono la bellezza della nascita del desiderio, nel corso di un’estate che cambierà per sempre le loro vite.
