Im Jahr 1961, ein paar Jahre vor Bob Dylans Auftauchen, versucht der erfolglose Sänger Llewyn Davis in Manhattans brodelnder Musikszene Fuß zu fassen. Der Tod seines Band-Kollegen bildet dabei den Auftakt für eine lange Odyssee, die den Songschreiber von einer Gäste-Couch zur nächsten führt. Neben der schicksalshaften Begegnung mit einer rostroten, streunenden Katze begegnet Davis auf seinem chaotischen Lebensweg immer wieder seiner ehemaligen Freundin Jean Berkey. Sie ist wegen einer ungeplanten Schwangerschaft denkbar schlecht auf ihn zu sprechen, obwohl unklar ist, ob das Kind nicht doch von ihrem Ehemann Jim stammt, der ebenfalls Musiker ist und Davis gelegentlich bei sich
schlafen lässt oder ihn bei Auftritten begleitet. Gelenkt von dem vagen Ziel, die Manager-Ikone Bud Grossman zu treffen, spielt sich Llewyn durch unzählige Cafés und Kneipen und macht dabei auf dem Weg nach Chicago die Bekanntschaft mit zwei Jazzmusikern, die seinen Fähigkeiten mit süffisanter Geringschätzung begegnen. Davis' Suche nach musikalischer Selbsterfüllung verläuft sich dabei irgendwo in den Weiten der amerikanischen Musiklandschaft, ohne auf ein definierbares Ziel zuzulaufen.
Die Geschichte basiert lose auf dem Leben von Dave Van Ronk, einer der treibenden Kräfte des Blues- und Folk-Revivals der 1960er.
