Elio Perlman (Timothée Chalamet), un joven de 17 años, pasa el cálido y soleado verano de 1983 en la casa de campo de sus padres en el norte de Italia. Se pasa el tiempo holgazaneando, escuchando música, leyendo libros y nadando hasta que un día el nuevo ayudante americano de su padre llega a la gran villa. Oliver (Armie Hammer) es encantador y, como Elio, tiene raíces judías; también es joven, seguro de sí mismo y atractivo. Al principio Elio se muestra algo frío y distante hacia el joven, pero pronto ambos empiezan a salir juntos de excursión y, conforme el verano avanza, la atracción mutua de la pareja se hace más intensa.