本片讲述了6段烈日中的爱情故事：香港的中年司机（张学友 饰）因故结识了深圳的洗脚妹（刘若英 饰），两人日久生情；深圳，Wasabi（徐若瑄 饰）一直苦等酱油师傅（吴彦祖 饰）对爱的回应，但对方却心怀苦衷；香港，海滩卖遮阳伞的大叔（刘家辉 饰）推销笑话，但内心始终牵挂着亡妻；深圳，修理工阿威（谢霆锋 饰）邂逅了飞车女（徐熙媛 饰）碰撞出了火花；北京摄影师（段奕宏 饰）对模特的表现不满，后者负气离去，而他却突然失明，在助手（付辛博 饰）的陪伴下，他们追到深圳，各怀心事；20年前的镇江，乡下男孩（井柏然 饰）爱慕纺织女工（Angelababy 饰），并接受了在烈日下苦等100天的爱情誓约……
本片由众多位明星联袂出演，其中不乏张曼玉、阿Sa、余文乐、容祖儿等友情客串。

电影由四个独立的小故事组成。
《误会》：陈局长（杨立新饰）、孙医生（徐峥饰）和孙大头（刘仪伟饰）本来是三个生活没有交集的陌生人，却因为阴差阳错在机场错拿了对方手机，而发生了接下来的混乱场面：陈局长本想与女网友搞一夜情，这个机会却葬送在了孙大头手中。而他却发现孙医生的病人正是自己的妻子，原来妻子眼中的婚姻早已千疮百孔。而孙医生，则陷入了黑帮漩涡当中。
《生之欢歌》：宁灿（范冰冰饰）是个女歌手，由一直喜欢着她的岳为（王学兵饰）帮她写歌。然而，一场绝症袭来，让宁灿选择了默默离开。岳为知道了女友的死讯，为之颓废消沉，却意外收到了宁灿的短信回复。让人错愕惊叹的故事由此展开。
《山区》：村里人都觉得老三（葛优饰）是个吊儿郎当的人。这天老三得到了一部画家（孙周饰）留下的手机，然而贫困落后的村里并不能让他顺利地享用到这个现代工具。他开始为这台手机四处奔忙，命运也随之发生了意想不到的转折。
《山难》：奸商滕少延（邱心志饰）平日品行败坏道德低劣，在山难的生死边缘上，他打电话给自己的亲朋求助，却发现再没有人愿意相信他了，能否逃过死神掌心，对以往的恶行又该如何忏悔，此刻在他心中百感交集。