Tarina alkaa jatkosodasta, josta upseerina palvellut Touko Laaksonen palaa kotiin synkkään ja ahdistavaan sodanjälkeiseen Helsinkiin. Tuon ajan Suomessa homoseksuaalisuus on rikos ja mielisairaus, ja poliisi vainoaa homomiehiä aktiivisesti.
Paetakseen todellisuutta ja ilahduttaakseen ystäviään Touko alkaa salaa piirtää vapaita, ylpeitä ja korostetun maskuliinisia, nahka-asuisia miehiä. Piirrokset ovat Suomessa laittomia, joten ne on pidettävä piilossa – jopa Toukon rakkaalta sisarelta Kaijalta. Päivisin Touko työskentelee mainostoimistossa, mutta öisin hän antautuu salaiselle intohimolleen.
Kun Touko rakastuu tanssija Veli Mäkiseen, tämä rohkaisee Toukoa lähettämään töitään ulkomaille. Piirrokset päätyvät amerikkalaiseen kehonrakennuslehteen allekirjoituksella ”Tom of Finland”, mikä laukaisee kansainvälisen ilmiön. Elokuva seuraa Toukon matkaa aina suljetusta Berliinistä aina 1970–1980-lukujen Los Angelesiin, jossa hänen taiteensa vauhdittaa homojen vapautusliikettä ja muuttaa populaarikulttuuria pysyvästi.
Elokuvassa nähdään vahvoja suomalaisia ja kansainvälisiä näyttelijäsuorituksia:
Touko Laaksonen / Tom of Finland (Pekka Strang): Tekee kriitikoiden ylistämän pääroolin taiteilijana.
Veli ”Nipa” Mäkinen (Lauri Tilkanen): Toukon suuri rakkaus ja kumppani.
Kaija Laaksonen (Jessica Grabowsky): Toukon pikkusisko, jonka kanssa Touko jakaa asunnon ja monimutkaisen suhteen.
Doug (Seumas Sargent): Amerikkalainen ystävä, joka auttaa Toukoa saamaan jalansijaa Yhdysvalloissa.