Em Fidelidade, acompanhamos a história do casal Carlo (Michele Riondino), um escritor e professor universitário, e Margherita (Lucrezia Guidone), uma design de interiores. A princípio, os dois formam o casamento perfeito e possuem uma harmonia que muitos almejam em seus relacionamentos. No entanto, por trás da paixão e desejo que existe entre os dois, ambos se sentem atraídos por outras pessoas e se veem tentados em trair a confiança um do outro. A questão que ambos enfrentam quando se deparam com a situação está entre ser fiel ao parceiro ou a si mesmo e suas vontades. Carlo se vê cada vez mais obcecado por sua aluna Sofia (Carolina Sala) criando um relacionamento complicado com a jovem. Enquanto Margherita desenvolve um intenso desejo por um misterioso homem chamado Andrea (Leonardo Pazzagli). Conforme o casal dá abertura para seus novos impulsos, o que era um casamento feliz e saudável começa aos poucos a se desintegrar.