סלמא זידאן (היאם עבאס), אלמנה בת 45 מכפר פלסטינאי קטן בגדה המערבית, מוצאת את עצמה במלחמה עם שר הביטחון (דורון תבורי) אשר בנה את ביתו על גבול הקו הירוק בין ישראל והשטחים הכבושים על סף חורשת הלימונים של סלמא. כוחות הביטחון הישראליים מיהרו והכריזו שעצי הלימון של סלמא מהווים איום לביטחונו של שר הביטחון והוציאו צווים המורים לעקור אותם ממקומם .סלמא שבנה חי באמריקה ובנותיה גרות רחוק ממנה החליטה להילחם למען העצים שלה. היא יוצאת למסע משפטי ועושה את כל הדרך אל בית המשפט העליון הישראלי. אל סלמא מתלווה עו"ד פלסטינאי צעיר, זיאד דאוד (עלי סלימאן), בן 34, גרוש מאישה רוסיה שפגש בזמן לימודי המשפטים במוסקבה. הוא מתאהב בסלמא אבל הרומן שלהם מורכב, אסור ומסוכן מכיוון שלאלמנות פלסטינאיות אין את החופש לעשות כרצונן, בטח לא להתאהב ובטח שלא עם גבר צעיר מהן.
סלמא מגלה כוחות נסתרים המאפשרים לה להמשיך את מסעה הבודד, למרות הלחצים שמופעלים משני הצדדים, הישראלי והפלסטינאי. סלמא נלחמת עבור עצים שניטעו על ידי אביה לפני למעלה מ- 50 שנה , עצים אשר ספגו דם, יזע ודמעות, בדיוק כמו האזור כולו. היא לא תיתן להם לעקור אותם רק כדי לרצות בקשות מגוחכות של ביטחון המדינה.
בצידו השני של מטע הלימונים, מירה נבון (רונה ליפז – מיכאל) אשתו של שר הביטחון, עוברת תהפוכות ומהפכים בחייה. לאחר שמילאה את חובותיה במשך שנים רבות, ולמרות הבית החדש ועבודתו החדשה ומלאת הכוח של בעלה, היא לא מאושרת. השעון מתקתק והיא בטוחה שהחיים טומנים בחובם הרבה יותר ממה שחוותה עד היום. האירועים הסובבים את השכנה הבלתי נראית מעוררים את סקרנותה והיא תוהה לגבי גישתו של בעלה לכל הנושא ועד מהרה מוצאת את עצמה יוצאת נגד כל מה שמצופה ממנה. קשר סמוי מתפתח בין שתי הנשים, כל אחת מהן מגלה חיים חדשים לפניה, כל אחת בתחומה ובין הגבולות העמוקים המפרידים ביניהן .
"עץ לימון" מספר על מאבקים. מאבקים להגן על מה ששלך, מאבקים על עקרונות, אנושיות, אדמה, היסטוריה, שנים של שפיכות דמים, והכול דרך מאבקה של אישה אחת שיוצאת להגן על עצי הלימון שלה ובעצם על מהות החיים שלה.
בסינמה סיטי ובבתי קולנוע ברחבי הארץ החל מה-27 במרץ 2008