Verão de 1983, norte de Itália. Elio Perlman, um precoce rapaz italo-americano de 17 anos, passa as férias na casa de família, uma mansão do século XVII, a transcrever e tocar música, a ler e a nadar. Elio tem uma relação próxima com o seu pai, um famoso professor especializado em cultura greco-romana, e a sua mãe Annella, tradutora. Apesar da sua educação sofisticada e talento natural, Elio continua a ser bastante inocente, principalmente em assuntos do coração. Um dia, recebe a visita de um aluno americano, Oliver, que será o novo assistente do seu pai. No meio do cenário deslumbrante, Elio e Oliver vão se aproximando um do outro, o que mudará para sempre as suas vidas.

Jon Martello dá importância a poucas coisas na vida: o seu corpo, o seu espaço, o seu bólide, a sua família, a sua igreja, a sua malta e claro, as suas mulheres. Os amigos até o tratam por Don Jon pelo sucesso que tem em conseguir conquistar mulheres de categoria Top "10" todos os fins-de-semana. No entanto, nem mesmo os seus melhores casos amorosos se podem comparar à enorme satisfação que sente quando está sozinho em frente ao computador a ver pornografia. Insatisfeito, Don Jon embarca numa jornada na procura de uma vida sexual mais gratificante, mas acaba por aprender maiores lições de vida e amor através do relacionamento com duas mulheres muito diferentes.