Diangkat dari novel best seller berjudul sama karangan Sara Gruen, film "Water for Elephants" menceritakan tentang Jacob (Robert Pattinson), mahasiswa Universitas Cornell yang meninggalkan kuliah setelah orangtuanya terbunuh. Ia kemudian bekerja di sebuah kelompok sirkus. Di tempat barunya, Jacob berkenalan dengan seorang bintang sirkus bernama Marlena (Reese Witherspoon).
Sama-sama memiliki rasa sayang pada seekor gajah bernama Rosie, Jacob dan Marlena akhirnya jatuh cinta. Melawan segala rintangan termasuk suami Marlena yang pemarah sekaligus berbahaya, pelatih binatang August (Christoph Waltz), Jacob dan Marlena berjuang untuk menemukan cinta yang abadi.