Tratto da una storia vera, la pellicola, incentrata sul tema dell'eutanasia, narra la vicenda di Ramón Sampedro, un uomo (interpretato da Javier Bardem) costretto a letto a causa di un grave incidente: un tuffo da uno scoglio finito male, che lo ha lasciato tetraplegico. Passa il tempo a guardare dalla finestra, a scrivere poesie e vorrebbe che qualcuno lo aiutasse a morire.

Dopo 28 anni vissuti in questo modo, tenta perciò una battaglia legale nei confronti del governo spagnolo per ottenere il diritto all'eutanasia. Viene così a trovarsi al centro di un caso mediatico, che divampa fra quanti sono favorevoli alla sua richiesta e quanti la osteggiano, per motivi etici. Sostiene, fra l'altro, una discussione - in circostanze alquanto grottesche - con un prete anch'egli tetraplegico venuto in casa sua per parlargli e convincerlo a desistere dai suoi propositi; fra i dialoghi fra i due, vi è il botta e risposta per cui mentre il religioso sostiene che "una libertà che elimina la vita non è una libertà", per Ramon "una vita che elimina la libertà non è vita".

Nella sua vicenda, Ramón viene assistito dalla famiglia del fratello, che dal giorno dell'incidente si prende cura di lui, e da Julia, una avvocatessa affetta da una malattia neurodegenerativa (la CADASIL) e quindi compartecipe della sua situazione. I due finiscono per innamorarsi l'uno dell'altro e, quando il processo volge al peggio, con i giudici decisi a negare l'eutanasia, meditano il suicidio insieme. All'ultimo momento, tuttavia, la donna si rifiuta di compiere il gesto, lasciando Ramón solo e sempre più afflitto.

Interviene però a questo punto una seconda donna, Rosa, giovane madre divorziata ed amica dell'uomo, di cui aveva però sempre criticato il desiderio suicida. Per amore di Ramón, la donna acconsente infine ad aiutarlo nei suoi propositi, porgendogli un bicchiere in cui era stata sciolta una dose letale di cianuro di potassio, consentendogli infine di liberarsi di quella vita che da anni non sopportava più, non prima di aver registrato il suo ultimo accorato appello al diritto all'eutanasia volontaria per quanti soffrono.