伯格曼岛讲述了一对美国电影制作人克里斯（维克·克里普斯饰）和托尼（蒂姆·罗斯饰）的故事，他们在夏天来到神秘的法罗岛。在伯格曼居住和拍摄他最著名作品的这片荒野、惊险的风景中，希望为即将上映的电影找到灵感。随着分开度过的日子一天天过去，克里斯对这个岛屿的迷恋开始了，她初恋的纪念品再次浮出水面。现实和虚构之间的界限将逐渐模糊，使这对夫妇更加分离。
一对电影制作夫妇克里斯·桑德斯和托尼·桑德斯前往英格玛·伯格曼生活和工作的法罗岛参加电影放映。托尼是伯格曼的崇拜者，并受到这座岛屿的启发。尽管克里斯热爱伯格曼的电影，但他因个人失败而对伯格曼的厌恶感到挣扎，特别是他对待生活中的女性和作为父亲的方式。
在托尼电影放映后的问答环节中，克里斯偷偷溜了出去。在伯格曼埋葬的教堂里，她遇到了汉普斯，一名也参加驻场演出的瑞典电影学生。她决定接受他的提议去探索这个岛屿，留下托尼独自参加旅游胜地伯格曼野生动物园。
第二天，克里斯意识到托尼在岛上的工作效率很高，她透露自己正在努力工作，而且只有一个粗略的轮廓。她决定与托尼分享她的工作，希望他能帮助她。托尼不在附近小屋的办公桌前，所以克里斯偷偷看了托尼的日记。她发现托尼手绘了许多具有挑衅性和虐待性的图片，这些图片中的女性人物处于痛苦、屈服的位置。
在克里斯正在撰写的剧本中，二十多岁的美国电影制片人艾米（米娅·华希科沃斯卡饰）前往法罗参加一位朋友的婚礼。另一位客人是一位名叫约瑟夫（安德斯·丹尼尔森·谎言）。艾米和约瑟夫在青少年时期曾有过一段恋情，成年后又重燃爱火，最后再次分手。在婚前庆祝活动中，他们在一起度过一天，然后在婚礼结束后，在发生性关系之前去裸泳。两人讨论尽管双方都处于恋爱关系并爱着其他人，但仍然彼此相爱。当艾米意识到约瑟夫一再对女友不忠时，她崩溃了。第二天早上，约瑟夫对他们睡在一起而艾米却毫无悔意表示遗憾。艾米试图在他们离开的短暂时间内继续他们的恋情，但约瑟夫一再拒绝她。在问他是否可以在最后一晚在她的房间里见到她后，约瑟夫没有来，艾米后来得知他在没有告诉她的情况下离开了岛屿。艾米回到她租来的家，克里斯承认这就是她在剧本中陷入困境的地方，提出了艾米可能试图自杀的病态想法。在克里斯讲述的过程中，托尼多次打断克里斯，接听电话，或者以其他方式脱离，并最终表示他无法帮助她完成结局。
托尼离开法罗去接琼并将她带到岛上。克里斯前往书房创作剧本。
克里斯前往伯格曼庄园，在出去时遇到了汉普斯。他把钥匙留给了她，她就睡着了。她被安德斯·丹尼尔森·谎言叫醒，后者透露，尽管已经结束了当天的拍摄，但他仍留下来参观伯格曼的房子。他对克里斯没有写出他可以出现在伯格曼家里的场景感到失望，克里斯还带他参观了图书馆。随后，他们与米娅·华希科沃斯卡 (Mia Wasikowska)共进晚餐。安德斯·丹尼尔森·利 (Anders Danielsen Lie)和克里斯 (Chris) 玩卢多游戏直至深夜。他感谢她让他出演她的电影，然后鼓励她在接下来的忙碌的一天之前去睡觉。
托尼与琼一起返回岛上，琼在伯格曼庄园的风车前与克里斯重聚。