New York, in den 1950er-Jahren. Die elegante Hausfrau Carol (Cate Blanchett) möchte ihrem "goldenen Käfig" entfliehen: Sie ist fest entschlossen, sich von ihrem wohlhabenden Ehemann Harge (Kyle Chandler) zu trennen und mit ihm das Sorgerecht für die gemeinsame Tochter zu teilen. Was der wahre Grund für das Scheitern der äußerlich perfekten Ehe ist, darf niemand außer ihrer besten Freundin Abby (Sarah Paulson) wissen: Carol fühlt sich zu Frauen hingezogen. Als sie in einem Warenhaus die Verkäuferin Therese Belivet (Rooney Mara) kennenlernt, ist es für beide Liebe auf den ersten Blick. Auch die junge Frau, deren Freund Richard Semco (Jake Lacy) bereits Pläne für eine gemeinsame Zukunft schmiedet, lässt sich auf das Abenteuer ein. Harge gibt jedoch nicht auf und fängt einen Scheidungskrieg an: Er will Carol ihre Tochter entziehen und sie so zwingen, in die Rolle als Ehefrau und Mutter zurückzukehren. Während Carol ihr neues Leben zu genießen beginnt, scheut er vor keinem Mittel zurück, ihren „unmoralischen“ Lebensstil auszuschlachten. Carol steht vor der schweren Wahl, sich für ihr Kind oder ihre Geliebte entscheiden zu müssen.