1963年夏天的一个清晨，美国怀俄明州的西部，为同一个牧场主打工的年轻农夫杰克与牛仔恩尼斯邂逅于人迹罕至的断背山深处的牧场。高山牧场的工作单调而艰苦，随时有遭遇野兽袭击的可能。每晚轮班的两人起初各自放羊，少有交流，然而久而久之，健谈的杰克和少言寡语的恩尼斯却有了难言的默契。
一个特别寒冷的夜里，同帐共裘而眠的两人，在酒精与荷尔蒙的作用下，发生了“不该发生的事”。寂寞让两个19岁的青年彼此相爱了，在断背山中，两人度过了人生中最美好的夏日时光。季节性放牧结束了，迫于世俗，杰克和恩尼斯依依不舍地分离。留在牧场的恩尼斯迎娶了自幼相识的阿尔玛，有了两个可爱的女儿；杰克到了德州，在妻子露琳家族的扶植下事业蒸蒸日上，还有了个儿子。
弹指四年过去，饱受相思之苦的杰克终于给恩尼斯寄去贺卡，重逢后的两人意识到心中炽热的情感，于是在随后的十几年中，都定期约会钓鱼。知情的阿尔玛痛苦不堪，而杰克与恩尼斯也经受着巨大偏见和世俗压力。最终，厮守一生的愿望因杰克的意外身亡而落空，带走杰克骨灰的恩尼斯在杰克的房间里，发现了一个秘密，他潸然泪下。