1961 in New York: Ein paar Jahre, bevor die Folk-Bewegung in Gestalt von Bob Dylan ihren neuen Messias findet, versucht der Sänger Llewyn Davis in Manhattans brodelnder Musikszene Fuß zu fassen. Der Tod seines Bandkollegen bildet dabei den Auftakt für eine lange Odyssee, die den Songschreiber von einer Gästecouch zur nächsten führt, denn eine eigene Wohnung kann er sich längst nicht mehr leisten.

Llewyn (Oscar Isaac) will die entlaufene Katze endlich ihren Besitzern, dem Ehepaar Gorfein, zurückbringen.

Dabei kreuzen sich Davis' Wege immer wieder mit denen seiner ehemaligen Freundin Jean Berkey. Die jähzornige Sängerin ist nach 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 Davis durch unzählige Cafés und Kneipen und macht dabei auf dem Weg nach Chicago die Bekanntschaft von zwei Jazzmusikern, die seinen Fähigkeiten mit süffisanter Geringschätzung begegnen.