Két férfi találkozik Barcelonában, és miután egy napot együtt töltöttek, rájönnek, hogy már húsz évvel ezelőtt is találkoztak.

A két amerikai barátnő - Vicky és Cristina - Barcelonába érkeznek egy hosszú vakációra. A józan és jegyben járó Vicky a katalán kultúrát tanulmányozná és nem akar kalandokba bonyolódni. A szertelen Cristina viszont a boldogságot és az élet értelmét szeretné megtalálni a maga keresetlen módján, miután első rövidfilmje a szerelemről nem hozta el neki a sikert. Mindkettőjük életét felkavarja, mikor megismerkednek Juan Antonio-val, a sármos festővel és annak lökött, szuicid és közveszélyes exnejével, Maria Elena-val.

Carla és Bruno kapcsolata felhőtlen, mindketten az álmoknak és a barátaiknak élnek. Minden tökéletesen működik kettejük között, amíg fel nem bukkan a provokatív és titokzatos Rai, aki megpróbálja elcsábítani Bruno-t, majd Carla-t is. Érkezése megtöri a hagyományokat és a rutint a két szerelmes kapcsolatában, és minden a feje tetejére áll. Szerelmi háromszög bontakozik ki a két férfi és a nő között.