Io capitano dibintangi Seydou Sarr sebagai Seydou dan Moustapha Fall sebagai Moussa, dua sepupu remaja dari Dakar yang nekat mengejar mimpi ke Eropa. Film ini mengajak kita mengikuti perjalanan emosional dan brutal dua anak muda yang ingin keluar dari kemiskinan dan membangun masa depan di Italia. Meski sang ibu menentang dan banyak orang memperingatkan bahaya yang menanti, Seydou dan Moussa tetap berangkat diam diam setelah berkonsultasi dengan dukun setempat.

Perjalanan mereka dimulai menuju Mali dengan paspor palsu yang dibeli dari seorang perantara. Di perbatasan, kebohongan itu terungkap, tetapi seorang tentara menerima suap agar mereka bisa lolos. Dari Niger, mereka bergabung dengan rombongan yang menyeberangi Gurun Sahara menuju Libya. Perjalanan itu penuh tragedi. Seorang pria terjatuh dari truk dan ditinggalkan, sementara seorang perempuan yang kelelahan dibiarkan mati di tengah gurun meski Seydou berusaha menolongnya. Dalam adegan yang terasa seperti mimpi, Seydou membayangkan menggenggam tangan perempuan itu yang melayang di atas pasir Sahara.

Sesampainya di Libya, kelompok mereka disergap pemberontak yang merampas harta benda. Moussa ditangkap setelah mencoba menyembunyikan uangnya. Seydou yang putus asa terus melangkah hingga menyadari bahwa mereka dijebak ke penjara milik penyelundup. Di sana, para migran diperas dan disiksa agar meminta tebusan kepada keluarga. Seydou memilih menahan siksaan tanpa memberi tahu ibunya. Ia kemudian dijual sebagai pekerja paksa bersama seorang tahanan lain bernama Martin. Keduanya bekerja sebagai tukang bangunan di sebuah perkebunan terpencil. Setelah menyelesaikan pekerjaan, mereka dibebaskan dan diberi ongkos ke Tripoli.

Di Tripoli, Seydou berpisah dengan Martin dan memilih mencari Moussa. Ia akhirnya menemukan sepupunya yang berhasil kabur dari penjara namun tertembak di kaki. Demi biaya pengobatan dan perjalanan, Seydou mendatangi seorang pengatur penyeberangan laut bernama Ahmed. Karena kekurangan uang, ia hanya diberi satu pilihan, menjadi kapten kapal yang membawa para migran menyeberangi Laut Mediterania. Dengan kompas dan arahan sederhana, Seydou memimpin kapal penuh penumpang itu menuju Sisilia. Di tengah konflik dan kelahiran bayi di atas kapal, ia berhasil mendekati pantai Italia. Saat helikopter penjaga pantai Italia muncul, Seydou berteriak penuh bangga, "Io capitano!" Namun kebebasan yang diimpikan tetap dibayangi ketidakpastian nasib di negeri baru.