天文系女生郭夏天痴迷于星座观测，常独自在深夜仰望星空。某天，她遇到数学天才吴东宇，两人因一张手绘星图结缘。东宇用数学公式解释天体运行，夏天则教他辨认星座。他们在天文台一同观测流星雨，在图书馆分享天体物理书籍。一次意外的行星逆行，让两人的感情陷入微妙波动。东宇试图用概率论计算爱情的确定性，夏天却认为爱情像超新星爆发，无法预测。最终，在观测千年一遇的彗星时，他们明白了科学与情感可以共存。星空下，他们用望远镜连接彼此的心，证明了最精确的天文学也解释不了心跳的轨迹。