Zwei junge Amerikanerinnen, Vicky (Rebecca Hall) und Cristina (Scarlett Johansson), verbringen gemeinsam den Sommer in Barcelona. Sie sind beste Freundinnen, aber in Sachen Liebe ist ihre Einstellung komplett verschieden. Die vernünftige Vicky ist mit einem respektablen jungen Mann verlobt, Cristina dagegen sucht ständig nach der großen Leidenschaft, die ihr den Boden unter den Füßen wegzieht.
Kaum angekommen lernen sie den verführerischen Künstler Juan Antonio (Javier Bardem) kennen, der gerade von seiner großen Liebe der temperamentvollen Maria Elena (Penelope Cruz) verlassen wurde. Juan Antonio genießt das Leben und lädt die beiden Schönen spontan zu einem Wochenende aufs Land ein. Der Beginn einer Liebesgeschichte der besonderen Art...