当年陈思成与佟丽娅的电视剧《北京爱情故事》成为二人的定情作。此剧在年轻人那里收获了不少好口碑，很多人在电视剧里看到了属于自己的那份爱情。
但是坊间也传言，因为这部剧陈思成与好兄弟李晨、张译闹得不愉快，当《北京爱情故事》拥有电影版时，故事与人物都没有延续当初的电视剧。
唯一和电视剧有关联的是陈思成与佟丽娅这对主演。电影里陈思成不再是富二代，和佟丽娅饰演的沈彦一样是北漂。两人未婚先孕，正当筹划结婚之际，沈彦的前男友方洪江(耿乐饰)却突然出现，满足了沈彦多年的心愿。那么沈彦与陈思成饰演的陈锋的爱情该如何继续，成为一个谜。
另外一对情侣是王学兵饰演的吴峥与余男饰演的张蕾。两人结婚十年，妻子变成一名毫无魅力的家庭主妇，丈夫却化身情场高手，夜夜流连于声色犬马。肉体出轨东窗事发后，余男也要“出轨”报复，去夜店，和老板梁家辉酒店开房，报复失败后，电影里的余男主动结束了两人的婚姻。而面对妻子提出离婚，电影里的王学兵却在KTV中痛哭流涕、悔不当初。
余男的老板梁家辉的爱情也并不顺利，和陈思成与王学兵代表的男人不一样，梁家辉算是成功人士，电影里的他与刘嘉玲在希腊上演了一场偷情好戏。
这些曾经拥有如今已经逝去，或者正在逝去的爱情最终还能重返他们的身边么？处于这场爱情中的人到底该何去何从，或许这就是《北京爱情故事》想展现的。
