《致我们终将逝去的青春》讲述了18岁的郑微（杨子姗饰）终于考入与青梅竹马的邻家哥哥林静（韩庚饰）所在学校相邻的大学，满怀期待踏入校园后，却得知林静已经出国留学，从此失去联系。失落之际，她与室友阮莞（江疏影饰）、朱小北（刘雅瑟饰）、黎维娟（张瑶饰）以及师哥老张——张开（包贝尔饰）结下了深厚友谊。与此同时，富家公子许开阳（郑恺饰）对她展开热烈追求，而外表清冷的阮莞始终守护着自己对赵世永（黄明饰）的感情。
一次偶然的误会，让郑微与老张的室友陈孝正（赵又廷饰）成为针锋相对的“死敌”。在一轮轮较量和反击中，郑微逐渐发现自己爱上了这个看似冷漠、实则善良的高材生。她从处处作对变成执着追求，陈孝正也最终在她的主动攻势下卸下防备，两人从欢喜冤家走到甜蜜恋人。然而，大四毕业之际，郑微的生活再次遭遇考验：陈孝正获得了曾毓（王嘉佳饰）的出国留学名额，却迟迟不敢将此事告诉郑微。再次感觉遭到欺骗的郑微，陷入了深深的痛苦之中。
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