上世纪70年代末的北方农场，生性顽劣、野性叛逆的干部子弟雷雷（邓超 饰），邂逅了被人无端污蔑为“破鞋”却冰清玉洁的女知青叶青儿（孙俪 饰）。这对旁人眼中的“落后分子”不打不成交，结下了两小无猜般的纯洁友谊。在叶青受尽欺负的岁月里，雷雷总是不顾一切地保护她，替她出气，为她打架。青儿心怀感动，暗生情愫，而一首邓丽君的《甜蜜蜜》，更是让两人青涩的爱情开始悄然萌动。随着时代变迁，青儿顺利返城步入医学院深造，雷雷却因高考落榜沦为待业青年，两人地位的显著差距让关系起了微妙变化。青儿的母亲视雷雷为不务正业的小流氓，想尽一切办法阻挠拆散；而医学院的韩阳（沙溢 饰）也一直默默守候、暗中帮助着青儿。因家庭变故与不堪往事而背负沉重心理阴影的青儿，面对雷雷大胆顽强的爱情攻势，在理智与情感之间痛苦挣扎，只能顽强抵抗着这份深情。在长达十几年的岁月中，这对认定要相爱永远的恋人聚少离多。他们一路坎坷，一次次挣扎于爱情与责任的痛苦抉择中，一次次被迫擦肩而过，却又一次次经受住沉重的情感考验。纵然命运波折，他们依然伴着《甜蜜蜜》那美妙动人的歌声，在苦涩与甜蜜交织的命运里，坚守着属于彼此的坚定与信任。