Estamos no verão de 1983, em Itália, e Elio, um rapaz precoce de 17 anos, passa os dias na vivenda da família a transcrever e tocar música clássica, a ler e a namoriscar com a sua amiga Marzia. Um dia, Oliver, um académico americano charmoso, chega na qualidade de estagiário, que irá ajudar o pai de Elio, que é professor universitário. Elio e Oliver descobrem a beleza inebriante do despertar do desejo ao longo de um verão que alterará suas vidas para sempre.