Bộ phim xoay quanh câu chuyện của bác sĩ Duy (Quang Sự) – người có một sự mến mộ đặc biệt dành cho một nữ minh tinh Hàn Quốc. Duy gần như là hoàn hảo khi giàu có, đẹp trai, tài giỏi nhưng lại ngờ nghệch, cứng nhắc trong tình yêu. Anh luôn mải mê tập trung với công việc, sống khép kín và không muốn thoát ra khỏi những mơ mộng của chính mình dù anh cũng là hình mẫu lý tưởng của các cô gái, đặc biệt là y tá Hằng.
Hình mẫu của Duy trong “Tình cờ yêu em” sẽ khiến không ít khán giả trẻ thấy được hình ảnh của chính mình khi phải đối diện với những lời hỏi thăm, tò mò của họ hàng vào những dịp lễ, tết.
Để làm hài lòng ông nội (Trung Dân), Duy đành phải thuê Phương (Đàm Phương Linh đóng) để cô đóng giả làm người yêu của mình. Nhưng anh không hề biết Phương là phóng viên đang thâm nhập thực tế để viết về đề tài thực trạng thanh niên đang sống ảo tưởng.
Bằng cách cung cấp nhiều thông tin, Duy vô tình trở thành nhân vật chính do Phương viết. Tuy nhiên cũng từ đó, cả Phương và Duy có cơ hội tìm hiểu nhau, dần có thiện cảm với đối phương.
Phương lại là cô phóng viên cá tính, mạnh mẽ và liều lĩnh trong việc đi thực tế để có những bài viết chân thật. Bản thân cô cũng là một người độc thân, thận trọng với mọi mối quan hệ dù cô đang làm công việc đóng giả người yêu để giúp đỡ các anh chàng độc thân.
Nhưng việc gặp Duy đã khiến cô gái này thay đổi mọi thứ quan điểm vốn có.
“Thuê giả thành tình thật” đã ứng nghiệm với cặp đôi này. Khi cả hai đã có những ngày về quê ra mắt ông nội của Duy rất vui vẻ. Cho đến khi Hằng nhất quyết về quê và vạch trần kế hoạch này của cả hai thì Duy và Phương bị bẽ mặt.
Lúc này thì Duy mới quyết định thay đổi suy nghĩ cố hữu của mình để theo đuổi Phương. Cho đến khi toàn bộ câu chuyện cá nhân của anh được xuất hiện trên các mặt báo thì Duy đã cực kỳ sốc khi tác giả bài báo là Phương. Bài học rút ra chính là cần phải tìm hiểu đối phương thật kỹ trước khi quyết định bước vào mối quan hệ nghiêm túc.
Liệu cuộc tình Duy – Phương rồi sẽ đi về đâu?
Vai nam chính – Duy trong phim đánh dấu sự trở lại màn ảnh nhỏ của Quang Sự. Nam diễn viên sinh năm 1986 ghi dấu trong nhiều phim điện ảnh – truyền hình: Hương Ga, Để Hội tính, Sống gương, Cảnh sát hình sự, Trái tìm màu xanh….
Tình cờ yêu em dài 6 tập, phát sóng lúc 20 giờ từ ngày mùng 6 tết (17-2) trên VTV3.