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.