De zeventienjarige Elio (Timothée Chalamet) brengt samen met zijn ouders de zomer door op het Italiaanse platteland. Wanneer Oliver, (Armie Hammer, The Social Network, Man from U.N.C.L.E.) een knappe Amerikaanse onderzoeksassistent, naar Italië komt om samen te werken met Elio’s geleerde vader (Michael Stuhlbarg), vindt hij dit erg intrigerend. Elio verzint van alles om tijd door te brengen...