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。

一场车祸，母亲丧生，而孩子却奇迹般幸存，他赤裸着身体获救，然而救人者竟然是来自未来的自己。原来，这个名叫亨利（艾瑞克•巴纳 Eric Bana 饰）的图书管理员，患上慢性时间错位症，以至于每次发病都将穿越时空。而且，他每次穿越都赤身裸体，经常闹出笑话。久而久之，亨利习以为常。一个偶然的机会，他爱上了一个名叫克莱尔（瑞秋•麦克亚当斯 Rachel McAdams 饰）的女孩。为了追求克莱尔，他穿越时空对6岁的克莱尔表白，并许诺未来将娶她为妻。因此，当亨利在现实中出现时，两人迅速热恋、结婚，而且还生了一个女孩。但是，亨利的老毛病依旧无法改变，所以克莱尔必须适应这个穿越时空的老公，两人也因此历经磨难……
本片改编自美国作家奥黛丽•尼芬格(Audrey Niffenegger)创作的同名畅销小说。