Północne Włochy, rok 1983. Elio Perlman (nominowany do Oscara, Złotych Globów, BAFTA i in. Timothée Chalamet) jest utalentowanym muzycznie, wrażliwym siedemnastolatkiem o naturze intelektualisty. Wolny od obowiązków w wakacje, gra na pianinie, czyta i spotyka się z atrakcyjną koleżanką - Marzią (Esther Garrel). Chłopak ma bardzo dobre relacje z matką, Annellą (Amira Casar), i ojcem (Michael Stuhlbarg) - wybitnym profesorem, który latem na sześć tygodni zaprasza do swojej siedemnastowiecznej willi amerykańskiego stypendystę (Armie Hammer), aby ten pomagał mu w pracy naukowej, zorientowanej na zgłębianie kultury greckiej i romańskiej. Dwudziestoczteroletni atrakcyjny i elokwentny doktorant o imieniu Oliver przejmuje pokój nastolatka, więc Elio musi przenieść się do sąsiedniej sypialni. Początkowo zdaje się nie pałać sympatią do stypendysty i wszystko wskazuje na to, że przyjezdny również nie przepada za nastolatkiem. Okoliczności zmuszają ich jednak do tego, by w upale lata spędzali w...