Em Carol, acompanhamos Therese Belivet (Rooney Mara), uma jovem que tem um emprego entediante na seção de brinquedos de uma loja de departamentos. Um dia, ela conhece a elegante Carol Aird (Cate Blanchett), uma cliente que busca um presente de Natal para a sua filha. Carol, que está se divorciando de Harge (Kyle Chandler), também não está contente com a sua vida. As duas se aproximam cada vez mais e, quando Harge a impede de passar o Natal com a filha, Carol convida Therese a fazer uma viagem pelos Estados Unidos.