Vicky et Cristina sont d'excellentes amies, avec des visions diamétralement opposées de l'amour : la première est une femme de raison, fiancée à un jeune homme respectable ; la seconde, une créature d'instincts, dénuée d'inhibitions et perpétuellement à la recherche de nouvelles expériences sexuelles et passionnelles. Lorsque Judy et Mark, deux lointains parents de Vicky, offrent de les accueillir pour l'été à Barcelone, les deux amies acceptent avec joie : Vicky pour y consacrer les derniers mois de son célibat à la poursuite d'un master ; Cristina pour goûter un changement de décor et surmonter le traumatisme de sa dernière rupture.