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。