1963年的灿烂夏日,怀俄明西部,年轻的牛仔杰克·特维斯特(杰克·吉伦哈尔饰)与恩尼斯·德尔玛(希斯·莱杰饰)因同为牧场主乔·阿桂尔(兰迪·奎德饰)打工而相识。杰克比较健谈,且骑术高超。恩尼斯自幼小父母双亡,性格内向寡语。人迹罕至的断背山深处,高山牧场的放羊工作单调而艰苦,随时有遭遇野兽袭击的可能。供杰克与恩尼斯栖身的帐篷狭小得只能睡下一人,另一人不得不睡在露天篝火旁,起初二人各自放羊,少有交流。直到有一天,二人晚饭时喝多了酒,夜晚又分外寒冷,于是杰克与恩尼斯同帐共裘而眠。在酒精与荷尔蒙的作用下,他们之间发生了“不该发生的事”,空虚寂寥让两个19岁的青年彼此相爱了。一个人做饭,另一个放羊,篝火边长谈,帐篷内欢爱,同性间的爱情伴随着二人度过了人生中最美好的夏日时光。季节性的放牧工作结束后,迫于世俗的压力,杰克与恩尼斯依依不舍地踏上了各自的生活旅程,杰克凭着精湛的骑术成为了德州的竞技牛仔,依靠着妻子露琳(安妮·海瑟薇饰)家族的扶植而事业蒸蒸日上;留在牧场的恩尼斯迎娶了自幼相识的阿尔玛(米歇尔·威廉姆斯饰),每日为待哺的女儿奔忙,过着平凡清苦的日子。弹指间四年过去了,饱受相思之苦的杰克给恩尼斯寄去贺卡,说自己做生意外出时要路过怀俄明,希望能见上一面。重逢后的杰克与恩尼斯深情拥吻,时光的流失并未冲淡二人心中炽热的情感。在随后的十几年中,杰克与恩尼斯都定期约会钓鱼。表面上的婚姻让阿尔玛的内心苦楚不堪,她知道丈夫每年消失在断背山中与老友杰克钓鱼的真正原因,而杰克与恩尼斯也经受着同性恋所招致的巨大偏见和世俗压力。最终厮守一生的愿望因杰克的意外身亡而落空。在杰克去世后,恩尼斯来到了杰克父母的农场,想把杰克的骨灰带回到二人初次相识的断背山。在杰克的房间里,他发现了一个秘密:初识时他们各自穿过的衬衫被整齐地套在了同一个衣挂上。这个秘密让恩尼斯潸然泪下,他意识到杰克是多么爱他,自己又多么深爱杰克。但无论爱是怎样的浓烈,最终见证它的只有那座壮美苍郁的断背山。