喧嚣吵闹的都市一隅，不起眼的角落里，经营着一家从午夜十二点到次日七点营业的小饭馆，被人称作深夜食堂。食堂的菜单仅有大锅菜、啤酒和白酒三样，当然如果客人有什么需要，老板也会专门为他们烹制。食堂的老板（黄磊 饰）不苟言笑，却用一颗温暖真诚的心对待每一位走入食堂的客人。白天，都市男女或者光鲜亮丽，或者狼狈畏缩。到了夜晚，他们便逐一卸去一天的伪装，坐在食堂的角落里，吃喝谈笑，插科打诨，吐槽着坎坷的人生和不公的命运，满身是血双目含泪却仍憧憬未知但可能美好的未来。深夜食堂，是为每一个全力而行的人们喘息疗伤的绿岛……
本片根据日本同名日剧翻拍而成。

自古道儿大不由娘，但即使到了八九十岁，满脸皱纹的儿子还是妈妈眼中的心肝宝贝。这不，三个北漂的青年人，他们的工作、爱情和生活依然让远在湖南老家的父母牵肠挂肚。飒爽干练的何花（徐百卉 饰）婚礼上戳穿丈夫的谎言，毅然决然离婚，前往北京投奔发小江波（蔡宜达 饰）和楚汉民（佟大为 饰）。这边厢年轻人们为了生计奔波，各有各的难处。孝顺的汉民报喜不报忧，让妈妈（吕跃 饰）心存美好幻想；江波遭到父母逼婚，还不小心和好哥们汉民唱起了三角对台戏；有过一次挫折的何花愈加自强，在物欲的大都会巧妙周旋，寻找自己的真爱。
中国的父母，永远是操不完的心，受不完的累……

杨树（张嘉译 饰）人到中年，独自抚养着十八岁的女儿杨树苗（关晓彤 饰），树苗正是叛逆的年龄，张扬不羁的她和保守老实的杨树之间产生了诸多的矛盾。杨树是女老板唐红（闫妮 饰）的司机，尽管唐红才貌双全，但个性清高的她至今依旧单身。随着时间的推移，唐红渐渐爱上了踏实善良的杨树，但身份的巨大差异成为了坚实的屏蔽横亘在两人之间。
在树苗的撮合之下，杨树结识了名叫顾菁菁（江疏影 饰）的年轻女子，顾菁菁对杨树一见倾心，杨树也因为顾菁菁和自己的前妻十分相像而对其心生好感。眼看着顾菁菁和杨树之间的距离越走越近，唐红的心里很不是滋味。