在二十世纪五十年代美国，年轻女店员特芮丝（鲁妮·玛拉扮演）梦想成为一名摄影师，她在纽约的一家商场工作。某天，一个优雅端庄、留有金色长发的富有女士卡罗尔（凯特·布兰切特饰）来到这家商场为圣诞节挑选礼物时遇见了她，并对她留下了深刻的好感。通过交谈后得知卡罗尔还有一个孩子和一名正准备跟她丈夫哈吉（凯尔·钱德勒饰）进行离婚手续的伴侣。两人经历了多封信件往来以及多次私下见面甚至一段长途巴士旅行后逐渐认识到彼此间存在着无法忽视的情感纽带；然而社会上对于同性恋的偏见让他们陷入了困境，难以将他们的关系公之于众。她的男友认为特芮丝的行为过于仓促以至于偏离了自己的初心，而她的前任则雇佣了一位私家侦探来搜集信息试图利用这些情报扭转婚姻争斗的局面并将特芮丝击垮。这是一场关乎心灵深处的爱情战役—他们能否坚守信念，在重重压力下护佑这份感情不受侵扰。