50年代的美國，年輕女子特芮絲（魯妮·瑪拉 飾）在紐約百貨公司擔任售貨員，但心中向往的卻是攝影師工作。某日，一位美麗優雅的金發貴婦卡羅爾（凱特·布蘭切特 飾）來到百貨公司購買圣誕節禮物，結果和特芮絲一見投緣。兩人相識后特芮絲得知原來卡羅爾有一個女兒，而且正和丈夫哈吉（凱爾·錢德勒 飾）辦理離婚手續。通過書信來往、約會相處以及公路旅行，特芮絲和卡羅爾發現彼此就是自己的真愛，然而在當時社會這是不被允許的。特芮絲的男友認為她只是一時迷惑，卡羅爾的丈夫則請私家偵探調查取證，希望在離婚訴訟中讓她一無所有。考驗兩位女性的時刻終于到來了：在社會壓力下她們能否堅守內心、不計代價的把感情路走到底？