Alex, une adolescente de 15 ans, a un secret. Peu après sa naissance, ses parents décident de quitter Buenos Aires pour aller s'installer sur la cote uruguayenne, dans une cabane en bois perdue dans les dunes. XXY commence avec l'arrivée, chez les parents d'Alex, d'un couple d'amis Venus de Buenos Aires, accompagnés d'lvaro, leer fils de 16 ans. Le père, un spécialiste en chirurgie esthétique, a accepté l'invitation en raison de l'intéret médical qui'il porte à la fille de leurs amis. Mais, avec l'attirance ineluctable qui naitra entre les deux enfants, ils seront tous confrontés à leurs pires criantes... Des rumeurs se répandent dans la ville. On commence à dévisager Alex comme si c'était un monstre. La fascination des gens pour elle risque désormais de devenir dangereuse.