Verano de 1983 en el norte de Italia. Elio Perlman, de 17 años, pasa los días en una casa de campo tocando música clásica, leyendo y seduciendo a su amiga Marzia. A pesar de que la sofisticación y el don intelectual de Elio indican que el chico es todo un adulto consumado, su personalidad rebosa asimismo inocencia y una carencia de forma, sobre todo en lo tocante a los asuntos del corazón. Cierto día, Oliver un encantador erudito estadunidense que trabaja en su doctorado, hace su arribo y se presenta como el residente veraniego que ese año ayudará al padre de Elio. En medio del esplendor solar del entorno, Elio y Oliver descubren la alucinante belleza de un deseo que despierta a lo largo de un verano que alterará sus vidas para siempre.