Vicky et Cristina, deux jeunes américaines, ent l'été en Espagne. Elles font la connaissance d'un artiste flamboyant et de son ex-epouse, une belle femme mais folle. Vicky est fiancée et sur le point de se marier. Cristina est d'esprit libre et sexuellement aventureuse. Quand les deux amies tombent amoureuses, le résultat ne peut que ressembler au chaos…