Filmen utspiller seg på den italienske landsbygda i 1983. 17 år gamle Elio Perlman (Timothée Chalamet) bor sammen med familien i en majestetisk villa og vier late sommerdager til kunst, litteratur, bading og fest. Når den 24 år gamle storsjarmøren Oliver (Armie Hammer) kommer på besøk, vekkes nye, uante følelser hos Elio. Gjennom sommeren trekkes de to gradvis mot hverandre, både på godt og vondt.