Em 1952, dois jovens argentinos, Ernesto Guevara e Alberto Granado, iniciaram uma viagem de motocicleta com o objetivo de descobrir a verdadeira América Latina. Ernesto é um estudante de Medicina de 23 anos, especializado em leprologia, e Alberto, de 29, é bioquímico. O filme acompanha os jovens conforme descobrem a rica e complexa topografia humana e social do continente latino-americano. 

Com um enorme e romântico espírito de aventura, os dois amigos deixam os arredores familiares em Buenos Aires montados em uma Norton 500 1939 avariada. Embora a moto quebre durante a viagem de 8 meses, eles seguem pedindo carona. Quando começam a ver uma América Latina diferente — através das pessoas que encontram na estrada — a geografia diversa com que se deparam começa a refletir sua própria mudança de perspectiva. A dupla segue até Machu Picchu, onde as majestosas ruínas e o extraordinário significado da herança inca lhes causam um profundo impacto. Ao chegarem a uma colônia de leprosos na Amazônia peruana, os dois começam a questionar o valor do progresso da forma como é definido pelos sistemas econômicos que deixam tantas pessoas  excluídas. As experiências que vivenciam na colônia despertam dentro deles o homem que cada um viria a se tornar mais tarde, definindo a trajetória ética e política que permeará a vida deles.