Pendant l'été 1983, dans le nord de l'Italie, Elio Perlman, un jeune italo-américain de dix-sept ans, passe ses vacances dans la villa du XVIIe siècle de ses parents. C'est alors qu'arrive Oliver, un séduisant doctorant américain venu assister le père d'Elio, un éminent professeur de culture gréco-romaine. Au milieu des paysages ensoleillés, une complicité sensuelle s'installe progressivement entre les deux jeunes hommes. Cet été-là va bouleverser la vie d'Elio à jamais en éveillant ses sentiments les plus profonds.