Tiga orang sahabat, Litiu, Tembi dan Martha, penduduk asli Papua yang tinggal di sebuah kampung terpencil. Usai menamatkan pendidikan di bangku SMP, ketiganya berniat meneruskan pendidikan ke jenjang lebih tinggi. Mereka pun hijrah ke Wamena setelah berhasil memperoleh pendidikan gratis di SMA. Namun untuk biaya sehari-hari mereka harus berusaha menghidupi diri masing-masing. Litius dan Tembi bekerja sampingan sebagai seorang tukang becak sementara Martha membantu-bantu di rumah Mama Sella. Di Wamena, ketiganya merasa semakin dekat dengan mimpi masing-masing. Litius ingin jadi seorang musisi, Tembi ingin menjadi tentara, dan Martha ingin menjadi pramugari. Namun, di Wamena pula persahabatan Litius, Tembi dan Martha diuji oleh kerasnya kehidupan dan pergaulan Wamena yang membuat salah satu diantara mereka terjerumus dalam seks bebas sampai terjangkit virus HIV.
Kisah menyentuh dan kesederhanaan menjadi landasan utama film Cinta dari Wamena, dimana Lasja F. Susatyo mencoba membidik para penonton tentang kehidupan saudara-saudara kita di Papua, sekaligus membangkitkan rasa kemanusiaan yang timbul untuk Tanah Air Indonesia. Selain itu, Rangkaian cerita yang ditulis Sinar Ayu Massie untuk Cinta dari Wamena diselipkan adegan yang mengundang tawa penonton sekaligus menyentil budaya kita. Pemain berbakat seperti Nicholas Saputra dan Susan Bachtiar ikut meramaikan film ini mendukung akting Maximus Itlay, Madonna Marey dan Benyamin Lagowan.