阿磊(陳柏霖飾)與五月天歌迷會成員以虛擬身份冒充樂隊回復信件時,結識了哈爾濱京劇團學生瑄瑄(劉亦菲飾)。趁隨團赴臺北演出的機會,瑄瑄私下前往三義要求阿磊帶她拜訪當地獨居老婦人。兩人非法闖入時被警方拘留,阿磊方知瑄瑄來自哈爾濱卻不知其真正動機。短暫相處中兩人情愫暗生,但瑄瑄返臺后突然失聯。為解開戀人秘密,阿磊獨自前往三義調查,發現老婦人竟是瑄瑄生母當年的情人。隨著真相浮現,阿磊逐漸理解瑄瑄對親情與自我身份的追尋,而兩人因時空錯位始終未能重逢。這段以五月天音樂為紐帶的純愛故事,最終因命運捉弄錯失彼此。