Le film retrace un été 1983 ensoleillé en Italie dans une villa de vacances familiale du XVIIe siècle. Elio Perlman, 17 ans passe un été comme un autre à lire, à jouer de la musique classique, à flirter, à vivre au jour le jour en cette période de vacances où l’on ne voit plus les jours passer et où l’on ne se ne se situe plus dans le temps. Il rencontre Oliver, un jeune américain, blond éthéré à la voix portante pleine d’assurance et à l’aise en société. Elio et Oliver s’ignorent dans un premier temps jusqu’à tomber amoureux dans l’autre.
Un décor d’été idyllique où le regard se pose sur des silhouettes inondées de lumière, des plaisirs simples magnifiés par une lumière blanchâtre vaporeuse comme si l’on vivait dans un rêve éveillé, qui dissimule en réalité des pulsions bien plus noires où pesanteur et légèreté cohabitent ensemble. L’amour d’Elio pour Olivier le prend en otage, s’insinue en lui, le dévore de l’intérieur jusqu’à le laisser seul dans le noir, vulnérable, et comme volé d’une partie de lui-même comme sa vie ne lui appartenait plus. Une bulle de rêverie dans le temps où l’on comprends que partout où l’on va, l’on s’emmène avec soi et que l’adolescence est finalement un pays dont on ne revient pas. Une vie d’insouciance où l’on alterne entre joie intense, moments d’euphorie délirante et tristesse insondable. « I’m sick » affirme Elio, « I wish everyone was sick as you » lui répond Olivier. On perçoit la vie comme un enchaînement futile d’évènements tristes, heureux auxquels on peut accorder une certaine grâce, des sentiments. On vit des moments parfaits dont la magie et les émotions nous transcendent mais qui ne durent jamais. Et l’on comprend que le vertige qui sort ce vide n’est pas nul, et que où qu’on aille nos souvenirs vivent sans nous.