Vicky und Cristina aus den USA wollen den Sommer in Barcelona verbringen, wo sie von Judy, einer entfernten Verwandten von Vicky, in ihr Haus eingeladen worden sind. Die dunkelhaarige Vicky und die blonde Cristina sind beste Freundinnen seit ihrer Zeit an der Universität und haben in fast allen Bereichen denselben Geschmack, außer beim Thema Liebe. Die bodenständige Vicky ist mit Doug verlobt, die impulsive Cristina jedoch liebt Leidenschaft und Abenteuer. Vicky schreibt gerade ihre Magisterarbeit über „katalanische Identität“, während Cristina nach einem selbstgedrehten 12-Minuten-Film über die Unmöglichkeit der Liebe derzeit ohne Beschäftigung ist. Beide besichtigen in der Stadt die Bauwerke Gaudís und Kunstwerke Mirós. Judy und ihr Mann Mark nehmen die beiden zu einer Vernissage mit, wo sie den Maler Juan Antonio Gonzalo treffen, der seiner Ex-Frau María Elena nachtrauert. Juan lädt die beiden ohne Umschweife zu einem flotten Dreier ein, womit er zunächst bei Vicky auf Ablehnung stößt.

Der ehemalige FBI-Agent und beinamputierte Will Sawyer lebt mit seiner Familie in dem mit 240 Etagen höchsten Wolkenkratzer Hongkongs. Der Wolkenkratzer selbst ist bekannt als „The Pearl“ und gilt als sicherster Wolkenkratzer in der Gegend. Trotz der Risiken, die von Sawyer, dem Sicherheitschef des Gebäudes, hervorgehoben werden, bestehen seine Chefs darauf, dass es undurchdringlich ist. Kurz darauf wird das Gebäude von Terroristen angegriffen und Sawyer gezwungen, Maßnahmen zu ergreifen. Durch den Angriff bricht ein Feuer in der 96. Etage aus.

Bei einem Flug mit einer X-15 durchbricht der Testpilot Neil Armstrong im Jahr 1961 die Grenze der Atmosphäre zum Weltraum. Beinahe gelingt ihm der Wiedereintritt nicht, da sein Flugzeug von der Erdatmosphäre abprallt. Dennoch ermöglicht ihm seine Erfahrung schließlich eine sichere Landung in der Mojave-Wüste. Armstrong und seine Frau Janet haben zwei Kinder, doch seine Tochter Karen stirbt noch vor ihrem dritten Geburtstag an einem Gehirntumor. Als Zivilist bewirbt er sich beim Gemini-Projekt, weil die NASA Piloten mit einem abgeschlossenen Studium der Luft- und Raumfahrttechnik sucht. Er wird aufgenommen und zieht samt Familie in ein Wohngebiet bei Houston, wo sie mit anderen Astronautenfamilien, wie Edward Higgins White mit seiner Frau Pat und Kindern, zusammen leben.