Dos jóvenes norteamericanas, Vicky y Cristina van a Barcelona a pasar unas vacaciones de verano. Vicky es sensible y tiene intención de casarse; Cristina es emocional y busca aventuras sexuales. En Barcelona, ambas se ven envueltas en una relación poco convencional con Juan Antonio, un carismático pintor que todavía tiene algo con su tempestuosa ex-mujer, María Elena.