Dos jóvenes americanas, Vicky y Cristina, llegan a Barcelona de vacaciones de verano. Vicky, ya prometida, destaca por su sensatez. Cristina, en cambio, apuesta por la aventura, en los sentimientos y en el sexo. En Barcelona, se verán involucradas en una serie de enredos románticos nada convencionales con Juan Antonio, un singular pintor, que todavía mantiene una relación con su tempestuosa ex-mujer María Elena.