哈莱姆文艺复兴时期上流社会男同性恋者的黑白奇幻再现，档案镜头和照片与故事穿插在一起。守灵正在进行中，哀悼者聚集在棺材周围。楼下是一个优雅的酒吧，穿着燕尾服的男人在那里跳舞和交谈。其中一个人做了一个梦，梦中他遇到了美女，美女似乎拒绝了他，尽管当他醒来时，美女正在他身边睡觉。他的故事和他对爵士乐和舞蹈俱乐部的访问都是由休斯和其他人的诗歌和散文朗读的声音构成的。

美国怀俄明州的西部，沉默寡言的农夫恩尼斯（希斯•莱杰饰）和热情开朗的牛仔杰克（杰克•吉伦希尔饰)一道被派到山上牧羊，那里人迹罕至，他们只有与羊群为伴，生活单调无味。一个天寒地冻的夜晚，在酒精与荷尔蒙的作用下，他们做了“不该做的事情”，也就此他们在断背山上度过了人生中最美好的时光。
季节性放牧结束，迫于世俗压力，杰克和恩尼斯不舍地与对方分离并各自结婚生子。恩尼斯迎娶了自幼相识的阿尔玛，并有了两个可爱的女儿；杰克到了德州，在妻子露琳家族的扶植下事业顺利，还有了个儿子。虽然彼此真心相应，他们只能每年定期约会。一边知情的阿尔玛痛苦无比，而他们又无法满足一年只有几天的团聚。这时意外发生……

1964年，法国驻华大使馆会计高仁尼（杰瑞米·艾恩斯）在观看歌剧时，被舞台上的蝴蝶夫人迷住了。戏毕，他主动向蝴蝶夫人的扮演者、京剧演员宋丽玲示好。一次次的接触，使两颗孤独的心相爱了。然而好景不长，文化大革命爆发，宋丽玲音信全无。1968年，宋丽玲来到法国，与高仁尼重聚。多年后，当高仁尼因间谍身份被指控时，站在证人席上的，是西装革履的宋丽玲。指男为女的高仁尼成为了全法国的笑柄。这两个男人将如何面对对方，如何面对他们的爱情？

北京某公园是同性恋晚上幽会的场所，该公园附近的派出所民警小史（胡军）值夜班值到无聊时，会到公园里抓一两个同性恋来审一审，在他们交待自己的种种“活动”时，他会打骂一番以消闲解闷。某晚又去抓人时，欲拒还迎的阿兰（司汗）被他铐回值班室。
审问过程中，小史的言行不乏对阿兰的歧视和侮辱，但阿兰丝毫不为自己是同性恋难为情，反不动声色地讲起过往经历，并用死囚与刽子手的故事表达他对小史的爱恋，慢慢地，小史发现他的心中原来也藏有一座断背山。