《海角七号》讲述了发生在台湾恒春这座依海而建的小镇上的故事。曾在台北追逐音乐梦想却受挫的年轻人阿嘉（范逸臣），对身边的一切都显得冷漠。在民代主席后父的帮助下，他暂时代任邮差，却把信件和包裹随意堆在房间里。面对一个来自日本、始终无法送达的包裹，他没有听从老邮差茂伯（林宗仁）的吩咐将其退回，反而私自拆开查看，发现里面除了泛黄的少女照片，还有几封写于60年前的信。
二战结束、日本战败之际，一名在台湾任教的日籍教师（中孝介）随日军撤离，留下了曾与自己约定私奔的恋人。返日途中，他将爱意与悔恨写进信中，但这些信直到他去世后，才由女儿代为寄出。
与此同时，在台湾留学和工作的日本女孩友子（田中千绘）一直希望成为模特，却因外形被认为过时，只能负责日本“疗伤歌手”中孝介（中孝介）在恒春的演出事务。按照惯例，中孝介演出前需要安排乐团暖场，友子原本联系了一个日本乐团，民代却坚持改用当地乐团。无奈之下，她只好与阿嘉以及几名年龄、职业和性格各不相同的恒春音乐爱好者合作，却因一场意外事件……
