夜幕深沉，城市的霓虹驱散了黑夜的伪装，却驱不散街头的喧嚣。时钟的指针渐渐靠近午夜十二点，旧港区大部分的店铺都结束了营业，熙熙攘攘的人流也渐渐散去，而有一家店却刚刚点亮门口的灯笼。这是家奇怪的店。推开门，有些老旧的装修在昏黄的灯光下却显出几分温馨。店面不大，大堂中央用几条木桌板凳围成一个正方形，桌上简单摆放着干净的木筷和调料。店里有两条奇怪的规矩：第一，它的菜单仅有大锅菜，啤酒，白酒三样，而且酒类限量，但要是客人有格外想吃的菜，要是老板会做也可以做。第二，它只在晚上十二点到早上七点营业。所以，大家称这是——深夜食堂。围桌中央，中年模样的老板正忙碌地准备今天的食材。他约莫四十来岁，穿着蓝色的宽袖衣袍，脖子上围了一条雪白的毛巾，乱糟糟的头发和胡子有些颓废，左眼附近有一道半圆的疤，笑起来却格外平易近人，手艺也很棒。也许正是因为这样，这家店的生意，意外的还不错。爱投数创咚咚咚，你看，客人来了，呵，又是那几个。阿忠是每天来得最早的客人，五十来岁，及肩的长发扎在脑后，斑白的络腮胡子，个子高挑，他最大的兴趣是到俱乐部看美女表演。坐在阿忠旁边的是郝建二人组——胖胖的是郝用，是一名设计工作人员，属于一刻不得闲的现代人；梳中分的是孙建，保险业务员，每天的工作就只有客户跟业务，忙得像一个停不下来的陀螺。两个人在下班后，总是来点杯啤酒配炸鸡，结束一天的疲劳。紧跟着进来的是泡面三姐妹——穿黑色制服的长发美女是学霸芸小姐；爱打扮的短发美眉是爱马仕，人如其名，名牌的崇拜者；最后加入这个团体的是头戴白花，身穿白色公主裙的伊丽莎白。三个人因为都喜欢吃泡面而结识，也是店里有名的剩女。喜欢翘兰花指的花衬衫男士是小寿叔，在附近经营了一家俱乐部，也算是小有成就。他每天都打扮的美美的，号称是这个城市里最美的男人。每次来到食堂，他最爱点的是鸡蛋卷。最后一个来的是马玲玲。她画着浓妆，波浪卷长发，是一位性感火辣的美女，也是旧港区最有名的俱乐部歌舞秀的表演者。她常用最快的速度爱上一个男人，吃的食物也会随着她爱上的男人而改变。这些客人拥有不同的职业和经历，彼此本应风马牛不相及，却因常来这家食堂成为了相熟的朋友，这也是一种缘分。哦，还有两位新朋友——穿黑西装带墨镜的阿龙，和他黄头发红皮衣的小弟阿贤。阿龙是这附近非常有名的人物，但第一次来他可不是这么客气，凶神恶煞的进来，不但吓跑了客人，还点了一堆乱七八糟的菜找茬，当然，最后被老板用一份煎红香肠配啤酒征服了。从那以后，他偶尔也会过来。这天晚上，三姐妹正在吃泡面，伊丽莎白突然叹起气来。原来，最近她在公司员工食堂遇见了一个叫张轩的优秀男生，并对他一见钟情，但今天她却意外发现张轩和公司另一位女职员有暧昧，更要命的是这位女员工年纪轻身材好，自己各方面都没有胜算，这让她十分失落。伊丽莎白渴望遇到一位绅士的男人，芸小姐却教导她要有自己的姿态，对于男人的讨好一概置之不理。爱马仕却觉得伊丽莎白要主动制造机会，欲擒故纵，激起男人的征服欲。这矛盾的观点让伊丽莎白十分纠结，她决定都试一试。果真，当她假装摔倒时，张轩主动扶了她，并约她去看电影。令人惊喜的是，爱马仕也收到了一个男网友的约会，两个姐妹感情都有进展，唯独女博士芸小姐却毫无进展，这让她十分沮丧。同时，感情的分享也让三姐妹的感情越来越好。这一天，深夜食堂还没开门，没有去处的泡面三姐妹坐在河边，一边喝酒一边诉苦。芸小姐从小非常听爸爸妈妈的话，没有早恋，好好学习，一路读到了博士，现在却被人不停问为什么不结婚。她苦笑着说自己没有学习过怎么谈恋爱，也不会谈恋爱。爱马仕收入很高，长得漂亮，也非常时髦，但却不知道为什么被剩下了。伊丽莎白说她才是最莫名其妙的，从小到大，只是想找个顺眼的谈恋爱，却不停的被骗，因为别人都觉得她太蠢了。她问爱马仕和芸小姐，她是不是真的蠢，爱马仕和芸小姐笑而不语，这让伊丽莎白十分抓狂。三个女生就这样在河边一边喝酒，一边痛哭，分享诉说着自己的孤独和寂寞。

伊丽莎白将张轩带到深夜食堂，说自己请客，并请求老板做最好吃的东西给张轩。她主动将爱马仕和芸小姐介绍给张轩，四人正准备玩游戏，爱马仕接到约会电话，急急忙忙地离开了。过了一会儿， 伊丽莎白也被经理的电话叫走，无奈的她保证自己会马上回来就匆匆离开了。被单独留下的芸小姐十分尴尬，她约张轩一起喝酒，一来二往，张轩提议两人换个地方继续喝。这一天，爱马仕和伊丽莎白一起蒸桑拿敷面膜，爱马仕气愤的说和自己约会的男网友是个骗子，说自己是个富二代，吃饭的时候居然要求AA。伊丽莎白傻笑说自己和别人吃饭都是主动要求买单，爱马仕告诫她不要傻乎乎的，男人舍得给女人花钱才证明他想跟你继续。爱马仕一边说一边刷朋友圈，翻到芸小姐最近发的一些很感性的朋友圈忍不住和伊丽莎白分享，猜测她是不是谈恋爱了。伊丽莎白翻出自己的手机也准备看看，却发现芸小姐屏蔽了自己。这天深夜食堂里，芸小姐不停的发消息，爱马仕猜测她是不是谈恋爱了，问她朋友圈为什么要屏蔽伊丽莎白？芸小姐说漏嘴她和张轩交往的事情，甚至两人在酒后迈出了最后一步，这让爱马仕有些无法接受。芸小姐辩解说张轩和伊丽莎白没有确定关系，自己不是横插一脚，而且爱情是不分先来后到，它是自私的。正在两人争吵时，伊丽莎白来了。毫不知情的她像平常一样和两人打招呼，芸小姐不自然地转移话题，爱马仕则是在一旁出言讽刺，这让伊丽莎白觉得今晚的气氛十分不对劲。爱投数创几天后，爱马仕和张轩的公司一起合作广告方案，主要由两人负责。会议后，张轩主动夸赞爱马仕说她很厉害，也很特别，和伊丽莎白和芸小姐不一样。心照不宣的爱马仕故意说张轩这样夸自己伊丽莎白会不高兴，张轩却说自己和伊丽莎白只是普通朋友。爱马仕又问他和芸小姐呢？张轩辩解说大家都是成年人，只是各取所需罢了。气愤的爱马仕拿起桌上的水泼到张轩脸上，转身离开了。这天晚上，伊丽莎白来到深夜食堂却没有像往常一样做到两姐妹的中间。一向不喝酒的她向老板要了一杯白酒，一口气喝光，不停咳嗽起来。爱马仕关心地问她怎么了？伊丽莎白质问芸小姐为什么要这样对自己。芸小姐一脸无辜，伊丽莎白才说出她已经知道她和张轩好了。芸小姐问爱马仕，不是答应自己不告诉伊丽莎白的吗？伊丽莎白这才知道，原来所有人都知道了，只有自己像个傻瓜一样被瞒在鼓里。爱马仕告诉争吵的伊丽莎白和芸小姐，张轩是个花心的渣男，但两人都不信。伊丽莎白觉得自己被欺骗了，她说自己和两人不是姐妹，也不会和她们这种老女人当姐妹，三人就这样吵吵闹闹，不欢而散。过了几天，伊丽莎白来到深夜食堂。她吞吞吐吐地问老板另外两个姐妹最近来了吗？老板说很久没来了。伊丽莎白满怀期待地问他觉得她们还会来吗？老板说应该还会。这不确定的语气让伊丽莎白立刻红了眼睛。她哽咽着说其实她并不是因为张轩和两姐妹吵架，而是不明白为什么她们要合伙骗她，从小她就没什么朋友，而她把爱马仕和芸小姐真的当成好朋友，难道她们对自己的友谊是假的吗？老板语重心长地说这可能只是善意的谎言。伊丽莎白说自己很期望再见到她们却又怕见到她们，这让她十分纠结。又过了几天，芸小姐和爱马仕先后脚到了深夜食堂，两人却各自坐在一角，气氛十分尴尬。这时，伊丽莎白推门进来了，看见两人在她转身准备离开，却被老板叫住了。老板说自己做了特别的泡面，伊丽莎白犹豫了一下，还是留下了。三个女孩子一起吃着老板特意送的老坛酸菜蟹面，爱马仕告诉两人，张轩已经结婚了，他傍了一个富婆。三人一起大骂张轩是渣男，泡面三姐妹终于冰释前嫌。一天清晨，老板准备关门，却在店铺外看见一个小女孩坐在台阶上靠着墙睡着了。老板叫醒小女孩问她为什么睡在这里，小女孩醒过来却可怜兮兮的说自己饿了，想吃东西。老板将小女孩带到店里，为她做她想要的鱼松拌饭。两人聊天中，老板得知女孩叫奇奇。奇奇吃完饭后问老板，自己能不能留下了，她可以帮忙洗碗扫地拖地，不要工钱，只要能吃鱼松饭就可以了。不等老板回答，她就殷勤的跑去洗碗了。

奇奇说自己没钱，要用唱歌抵偿，意外好听，就这样奇奇没有预期地来到食堂。奇奇在阁楼上弄出声响，老板借口说是猫遮掩过去。突然造访的寿叔发现了奇奇，得知奇奇独自从乡下来到这里，提议让奇奇去俱乐部以他侄女的名义唱歌，免得被人欺负，和奇奇一起吃起鱼松饭。奇奇的歌声在寿叔和食堂都很受欢迎。寿叔把奇奇介绍给大家，说是自己以前朋友的侄女，来这里发展。众人齐赞奇奇歌声美妙，认为奇奇可以梦想成真。奇奇和老板谈起家乡，老板了解到奇奇总觉得自己有使命，也认识了奇奇所说的艾尔本星。马玲玲介绍的年轻高傲的音乐制作人小杨来到食堂，认为奇奇很符合自己创作的一首歌曲，让奇奇跟他走，众人很开心。奇奇走了一个月，老板看起来很落寞。奇奇和小杨的沟通和磨合并不顺利，小杨不断地让奇奇一遍一遍重唱《小世界》，对奇奇发脾气，奇奇不开心。食堂众人都觉得奇奇录的《小世界》很赞。马玲玲的新男友金老师来到食堂。小杨向奇奇道歉，奇奇和小杨聊了很多，开始互相理解。奇奇发挥很好，歌声征服了食堂所与人，小杨表示要把奇奇送到国际舞台。

老板希望奇奇休息一段时间，奇奇说小杨和很努力、很开心，自己要努力完成小杨的愿望。奇奇带了很多鱼松饭和饮料去看留守儿童，还宽慰想念妈妈的孩子，和孩子们一起唱歌、一起游戏。努力的奇奇终于唱出了小杨想要的味道。脸色很差的奇奇来到食堂，讲起她从前和姥姥、爸爸在一起的情形。奇奇说话显得有些喘，老板很不安。奇奇让老板去阁楼取东西，抱住老板，说起对姥姥和爸爸的想念。老板什么也没找到，发现奇奇也不见了。原来奇奇是来道别的。凌晨电视里传出快讯，窜起的新星艾尔本于凌晨去世，享年17岁。小杨发表声明，艾尔本的版权将无偿赠与全世界公益，只希望能让全世界听到艾尔本的歌声。马玲玲给光脚踢球的孩子们送去新鞋，完成着奇奇未竟的公益事业，大家都被奇奇的精神鼓舞到。人们以各种形式怀念艾尔本。普通上班族陈霆和高中时期的女神骆佳佳约在食堂见面、叙旧，点了2份“煎饼果子”，感受着满满的回忆。胖胖的方小圆来到食堂。骆佳佳拿出2份婚礼请柬，正事完毕，骆佳佳不顾陈霆依依不舍的目光，转身离开前回头嘱咐二人把F4凑齐参加婚礼。

食堂里他们四位酒过三巡，聊得正欢时，骆佳佳来到食堂，把婚礼请柬交丢给小蔡和袁迟，请老板用自己的手机拍下五人合影。陈霆梦到身着校服的年轻陈霆和骆佳佳在高中学校相遇，快要接吻时，被手机闹钟叫醒。他太太和女儿在等着他吃早餐，他太太还帮他在面包上吐果酱。在小圆工作的银行办公室，小圆各种忙碌，下班准备离开时，女同事又拿来一叠文件让他复印五十份再走。陈霆、小蔡、袁迟、骆佳佳和另外几个漂亮女生正在KTV玩闹，小圆气喘吁吁赶到，大家好像排练过一样唱起“流星雨”。骆佳佳提议他们在自己婚礼上重新唱一遍“流星雨”。小蔡劝骆佳佳喝酒，到第三杯时，陈霆直接提骆佳佳喝下，陈霆和小蔡争执，陈霆先行离开。袁迟送骆佳佳回家，骆佳佳进家门前回头问袁迟，自己毕业典礼前一天收到的信，复述起信的内容，没想到袁迟接起后面的词句，和骆佳佳猜想的一样，信是袁迟所写。