影片讲述了赵丽颖饰演的数学系硕士女学霸在硕士论文中推导出了“真爱公式”，坚信自己公式绝对无误的她，在接到了自己第一个实验对象失败自杀的噩耗之后决定拿自己来实验，在遭遇一系列意外之后与张翰饰演的“万年备胎”音乐才子开始了“痛苦”的同居生活。为了早点送走可怕的学霸女，张翰决定亲自帮助她寻觅她的真命天子，而在这个过程中，两人却产生了奇怪的化学反应，发生了一系列爆笑又感人的故事。