Dos jóvenes americanas, Vicky y Cristina, llegan a Barcelona para pasar sus vacaciones de verano.

Vicky es una mujer sensata y está prometida. Cristina es aventurera en el terreno emocional y sexual. En Barcelona, se ven envueltas en una serie de líos amorosos poco convencionales con Juan Antonio, un carismático pintor, que sigue manteniendo su relación con María Elena, su temperamental ex -mujer.

Con el trasfondo de la cautivadora sensualidad mediterránea de Barcelona, "Vicky Cristina Barcelona" es un canto divertido y sin prejuicios al amor en todas sus manifestaciones.