Dos jóvenes norteamericanas, Vicky (Rebecca Hall) y Cristina (Scarlett Johansson) van a Barcelona a pasar unas vacaciones de verano. Vicky es sensible, racional y tiene intención de casarse; Cristina es emocional y busca aventuras emocionantes; no sabe lo que quiere, sólo sabe lo que no quiere. En Barcelona, ambas se ven envueltas en una relación...