《桃花小妹》中，陈桃花（王心凌饰）是家中最小的孩子，也是一名大一学生。她有五个哥哥，除五哥陈余一（黄靖伦饰）外，大哥陈起（朱孝天饰）、二哥陈承（蓝钧天饰）、三哥陈转（丁春诚饰）和四哥陈合（高以翔饰）个个高大英俊，在各自领域也颇有成就。作为家中唯一的妹妹，桃花一直备受四位哥哥宠爱，几乎成了他们捧在手心里的宝贝。凡是有男生向桃花告白，都会遭到哥哥们的教训，还要接受他们对身世背景的严格调查。
一天，四位哥哥把桃花的房间重新装修得焕然一新，原本住在那里的五哥余一却因此被赶到仓库。躺在杂乱仓库里的小床上，余一越想越觉得委屈和愤怒。从小到大，他始终觉得自己像是家里多余的人，所有人的目光都只围绕着桃花，于是决定离家出走。桃花在寻找五哥的途中，于大雨中遇见了曾为她撑伞的帅气男生史朗（汪东城饰），也因此对这个令她难以忘怀的男生产生了好感。面对优秀的史朗，桃花的四位哥哥又将采取怎样的应对方式？
