葉湘倫（周杰倫飾）是淡江藝術高中的一名插班生，父親（黃秋生飾）是該校教師。同學晴依（曾愷玹飾）帶他參觀校園時，他在舊琴房偶遇神秘女生路小雨（桂綸鎂飾），兩人因音樂萌生情愫。葉湘倫始終無法解開小雨的異常之處——她總在琴房獨自演奏卻從不參與學校活動，隨身攜帶的琴譜也禁止他人觸碰。一次誤會中，葉湘倫將晴依錯認為小雨并接吻，導致小雨徹底消失。追尋真相的過程中，葉湘倫發現音樂教室地下室塵封的檔案：小雨竟是二十年前該校學生，因意外啟動特殊琴譜形成時空交錯。最終他通過復刻小雨留下的旋律，短暫喚醒跨越時空的聯系，卻永遠失去了與她相伴的機會。