故事发生在1963年的德国，时值冷战期间，德国女汽车技师嘉比（艾丽西亚·维坎德 Alicia Vikander 饰）的父亲是一位精通核武器的专家，最近，有证据表情他正在帮助纳粹制造核武器，来达到统一全人类的邪恶野望。
拿破仑（亨利·卡维尔 Henry Cavill 饰）是CIA的特工，他曾经犯过的错误让他的仕途岌岌可危，他必须做出点成绩来证明自己并非无用之才。伊利亚（艾米·汉莫 Armie Hammer 饰）是苏联国家安全委员会特工，他的父亲被政府打上了贪污分子的烙印，为了摆脱父亲带给自己的不良影响，伊利亚必须比其他人更加努力。这样的两个人都想要赶在对方之前将核弹大师捉拿归案。

故事发生在八十年代的意大利里维埃拉，每年夏天，十七岁的少年艾力奥（提莫西·查拉梅 Timothée Chalamet 饰）都会跟家人一起来此地度假。今年，和他们共享假日时光的，还有来自美国的奥利弗（艾米·汉莫 Armie Hammer 饰），高大英俊热情开朗的奥利弗很快就获得了艾力奥一家人的喜爱。
随着时间的推移，艾力奥和奥利弗之间渐渐产生了致命的吸引力，但性别和年龄的桎梏让他们迟迟无法跨出那关键的一步，与此同时，单纯善良的少女马奇娅（艾斯特·加莱尔 Esther Garrel 饰）也向艾力奥奉献着自己的感情和身体。最终，汹涌的激情冲破了艾力奥和奥利弗之间的防线，两人开始了一段注定不会有结果的恋情。