Film, Madrid'de garsonluk yapan ve bir yazar olan erkek arkadaşı Lorenzo (Tristán Ulloa) ile birlikte yaşayan Lucía (Paz Vega)'nın hikayesini anlatır. Lorenzo, karmaşık ve karanlık hikayeler yazan, tutkulu bir yazardır. Bir gün Lorenzo'nun geçirdiği bir trafik kazasında öldüğünü sanan Lucía, büyük bir yıkım yaşar.
Bu acıyla başa çıkmak ve belki de Lorenzo'nun kendisi için bir şeyler bıraktığını umarak, onun bahsettiği, Akdeniz'de izole edilmiş bir adaya gider. Bu adada, hayatı boyunca tanıştığı insanların ve yaşadığı olayların, Lorenzo'nun romanlarındaki karakterler ve kurgusal olaylarla nasıl iç içe geçtiğini keşfeder. Film, Lucía'nın adadaki yolculuğunu, Lorenzo'nun geçmişini, başka kadınlarla olan ilişkilerini ve bir çocuğun gizemini ortaya çıkaran flash-back'lerle (geri dönüşlerle) birlikte anlatır.
Hikaye ilerledikçe, aşkın, seksin, yalanların, sırların ve kaderin birbirine nasıl karıştığı gözler önüne serilir. Film, gerçekliğin ve hayallerin sınırlarını bulanıklaştıran, duyusal ve görsel olarak zengin bir anlatımla izleyiciyi sürükler. "Seks ve Lucía", erotizmi sadece fiziksel bir unsur olarak değil, karakterlerin duygusal ve psikolojik durumlarını yansıtan bir araç olarak kullanır.
