1930年代的上海，摄影师沈君初（黎明饰）与才华横溢的播音员徐曼丽（范冰冰饰）相爱已久。然而，沈君初性格内向，始终未能鼓起勇气向曼丽表达爱意。在一个偶然的机会中，曼丽编写的广播剧《心中的遗憾》成为了沈君初情感上的转折点。在剧中，沈君初因错过与曼丽的婚礼而终身懊悔，并在最后一次相约南京路口时，曼丽遭遇不幸离世。这份未了的情缘深深印刻在沈君初的心中，他终日沉浸在对曼丽的思念之中。随着时间的推移，沈君初结识了三三（刘若英饰），这位美丽而温柔的新欢试图走进他的生活，为他带来新的希望与快乐。但沈君初的灵魂仿佛仍被曼丽的幽魂所牵绊。就在一个偶然的日子里，三三无意间发现曼丽似乎并未真正离开，她决定帮助沈君初面对这段未了的情缘。通过一系列精心策划的相遇，三三逐渐揭开了沈君初与曼丽之间的秘密，同时也让沈君初意识到，真正的幸福可能在与过去的和解中找到。最终，在一场充满情感张力的结局中，沈君初终于鼓起勇气向曼丽提出求婚，并在南京路口再次相约。而此时，一切已不再重要，因为爱与记忆将在时间的流转中永恒存在。
