Pablo et Tina sont frère et sœur. Leurs parents se séparèrent alors qu'ils n'étaient qu'enfants, de sexe masculin. Tina était Tino et maintenait des relations sexuelles avec son père.
Pablo écrit et dirige des films. Il est amoureux de Juan, un garçon charmant qui l'aime également. Juan part dans son village et écrit à Pablo un lettre dénuée de passion. Celui-ci lui répond en lui envoyant le style de lettre qu'il a besoin de recevoir et Juan la lui renvoie signée et datée.
Cela fait vingt ans que Tina a changé de sexe. Depuis son père il n'y a eu aucun autre homme. Elle partage sa vie avec une modèle qui a une fille de 10 ans. La modèle l'abandonne et Tina se retrouve avec la petite fille, qui, elle aussi, est amoureuse de Pablo.
Pablo fait la connaissance d'Antonio, un garçon possessif et contradictoire qui lit la fausse lettre de Juan et croit qu'elle est authentique. Il se dispute avec Pablo. Antonio part en vacances et il suggère à Pablo qu'il signe les lettres qu'il écrira d'un nom de fille afin que ses parents ne se doutent de rien. Quand Pablo écrit, il utilise le nom du personnage d'un scénario qu'il est en train d'écrire : " Laura P ". Il lui avoue qu'il est encore amoureux de Juan et qu'il ira le voir dans son village. Antonio se rend au village de Juan avant Pablo et, sans que personne ne le voie, le tue. Après avoir été interrogé par la police, Pablo retourne à Madrid. Il a un accident et devient amnésique. La police découvre les lettres de " Laura P". Quand Pablo l'apprend, il fuit de l'hôpital et se retrouve avec Tina et Antonio. Suite à cette rencontre, plus rien ne sera le même.
La loi du désir est probablement le film le plus noir de Almodovar. Il est marqué par un certain dégoût du cinéma (séance de doublage, lassitude de la pornographie, titres grotesques des films tournés par le réalisateur) et, fait exceptionnel dans la filmographie du réalisateur, ne fait référence à aucun film du patrimoine cinématographie. Le théâtre, avec La voix humaine, la, pièce de Cocteau semble une occupation plus noble que le cinéma.
Trois ans plus tard, Attache-moi, avec le même Antonio Banderas, sera l'envers lumineux de cette réflexion dépressive sur le cinéma.