《深夜食堂电影版》将故事置于东京深夜的霓虹之下。在城市不起眼的角落里，一间充满温情的深夜食堂悄然营业，形形色色的普通人带着各自的烦恼来到这里。
妖媚却满脸颓唐的川岛玉子（高冈早纪 饰）失去了已故靠山的庇护，对方也没有给她留下任何遗产。无助之时，貌不惊人的上班族小初（柄本时生 饰）走进她的生活，两人的关系迅速拉近。来自乡下的栗山美知留（多部未华子 饰）独自闯荡东京，走投无路时在老板（小林薰 饰）经营的食堂吃了霸王餐，随后主动回来要求打工还钱，也因此暂时找到了容身之处。
3·11大地震后，来自福岛的灾民大石谦三（筒井道隆 饰）与东京志愿者杉田明美（菊池亚希子 饰）相识。大石很快对明美展开热烈追求，甚至一路跟随她来到东京。一个个平凡而又带着温度的小故事，在深夜食堂中交替上演。
