En el límite del amor es una historia sobre dos mujeres poco convencionales y combativas que mantienen una relación con el carismático poeta galés, Dylan Thomas, que ama a las dos.

Los cuatro protagonistas de esta historia son Dylan Thomas (Matthew Rhys), su esposa Caitlin MacNamara (Sienna Miller), su amor de juventud Vera Phillips (Keira Knightley) y el marido de ésta, William Killick (Cillian Murphy).

Vera Phillips y Dylan Thomas, pareja en la adolescencia, se reencuentran diez años después en Londres durante la II Guerra Mundial. Ella es cantante y él escribe propaganda en un intento de ayudar al país. La magia renace entre los dos, pero Dylan ya está casado con la alegre y aventurera Caitlin.

A pesar de que a todas luces las dos mujeres son rivales, se hacen amigas.

Vera acaba casándose con William Killick, un admirador suyo, pero cuando le mandan a una peligrosa misión detrás de las líneas enemigas, Vera decide regresar a su Gales natal con sus amigos y allí la batalla entre su corazón y su cabeza se intensifica.

William, marcado por la guerra, regresa muy cambiado. Descubre que Vera ya no es la despreocupada chica con la que se casó. Los cotilleos del vecindario, las burlas irónicas de Dylan Thomas acerca de los soldados-héroes le sacan de sus casillas. Incapaz de controlarse, obliga a Vera a escoger entre dos hombres y la amiga a la que quiere.