在美国闯出一番事业的林一（林更新 饰），意外收到初恋女友周小栀（周冬雨 饰）寄来的结婚请帖。面对这段尘封已久的感情，他决定回国参加婚礼。飞往国内的途中，林一的思绪回到了过去，回想起自己与周小栀相识相伴十几年的青春往事。
少年时代的林一第一次见到同桌周小栀（张子枫 饰），便喜欢上了这个安静文秀的女孩，只是直到高中毕业，两人之间始终没有更进一步。进入大学后，他们又考入了同一所学校，并结识了假冒留学生Tom（隋凯 饰）、文艺青年王尔德（王啸坤 饰）、胖子学霸龚兵（龚格尔 饰）、沉默寡言的李潇（李岷城 饰）、胆小的赵晓溪（赵思园 饰）以及美女曹阳（曹阳 饰）等好友，共同经历了一段热烈而难忘的青春时光。
影片取材于高晓松创作、曾风靡一时的校园歌曲《同桌的你》，并由高晓松担任监制。
