A la Itàlia de la dècada de 1980, comença una relació entre l'Elio, un adolescent de disset anys, i un home adult que el seu pare ha contractat com a ajudant de recerca.

Aquesta pel·lícula és una biografia del cantant i compositor dels Beach Boys, Brian Wilson, centrada en dues etapes que es van intercalant. D'una banda relata els primers i anys del grup a la dècada des 60. I d'altra banda mostra la dècada dels 80, època en què Wilson va tenir problemes psicològics greus.