Dues joves nord-americanes la Vicky i la Cristina van a Barcelona a passar unes vacances d'estiu. La Vicky és sensible, racional i té intenció de casar-se, la Cristina és apassionada i busca aventures emocionants, encara que no sap molt bé el que vol, però sap perfectament el que no vol. A Barcelona les dues es veuen embolicades en una relació poc convencional amb Juan Antonio un carismàtic pintor vinculat sentimentalment a la seva temperamental exdona Maria Elena.