患有失忆症的祁牧曾因为父亲去世的打击与意外事故，脑海中丢失了近一年的记忆，从国外学成归来与好友顾年创立牧羊医疗中心，立志研发出可以提高记忆恢复几率的元型机。研发临近尾声，祁牧创伤后遗症发作陷入昏迷，意外来到了时间为2010年十年前的宁州大学。正巧赶上学院干部竞选。为获得更好的测试体验，化身中文系大一学生“祁牧”在室友安羽、孟醒、第五天的共同协助下参与竞争。为扩大宣传男生们找到了班里的女生帮忙，这时
在祁牧室友们以及苏澄澄和其室友路漫、贺淼、顾晓晓的共同努力下，祁牧成功在学院干部竞选获胜。此后，祁牧继续试探苏澄澄的身份。室友们通过祁牧近期行为上的异常，一起询问祁牧发生了什么事，祁牧百般为难只好谎称自己是为感谢苏澄澄想要请她吃饭，想尽办法也约不上。热心肠过了头的孟醒决定叫上其他室友帮助祁牧，以各种角度询问苏澄澄的动向。凭借与贺淼的发小关系与贺淼天生大嘴巴的性格，终于还是问出了一些关于苏澄澄的蛛丝
男生宿舍的奇怪行为让女生宿舍猜测有男生追求苏澄澄。祁牧为接近苏澄澄，加入她所在的社团，却被锁在仓库。后来，祁牧得知苏澄澄将在科技馆迎宾，便争取相同任务与她相见。在科技馆，祁牧帮助苏澄澄应对外籍教授的提问赢得赞赏。苏澄澄忙于校庆剧本，被退回后，在仓库与祁牧闲聊时被锁。温主任让祁牧组织新生当老人院志愿者，但守敬苑的都市传说让大家对报名望而却步，孟醒为安商提出解决方案。
孟醒提议抓阄决定是否去守敬苑帮助退休教职工并守夜，孟醒、祁牧、安羽和苏澄澄、路漫、贺淼被选中。分组后，他们各自面对不同挑战，如孟醒和贺淼被严拒门外，安羽和路漫被错认，祁牧和苏澄澄察觉到向老师的心事。夜间，孟醒因内急叫上祁牧安羽，却意外发现向老师独自站在守敬苑外。他们向梁主任询问得知向老师想为老伴再看一眼小行星。为此祁牧修好了天文望远镜，与苏澄澄一起为向老师圆梦。
从守敬苑返回后，苏澄澄与路漫、顾晓晓熬夜补作业。饥饿的她们决定派苏澄澄与贺淼外出采购，路漫和顾晓晓拖延宿管。她们偶遇祁牧、孟醒，四人翻墙买夜宵后返回。祁牧、孟醒被宿管拦下后求情才被放行。祁牧延长校园网时间以便选课，却选错成健美操课唯一的男生。苏澄澄被安排通知男生参加篮球赛。孟醒在宿舍煮火锅，电锅被贺淼抢走。女生们煮火锅时整栋楼跳闸，引来了宿管阿姨的检查。
男生们因月底没钱没吃晚饭，疲惫饥饿选择早睡，洗漱时祁牧遇时锋挑衅，姜宇川偏袒，祁牧等人决定与法学系通过篮球比赛一决胜负。女生宿舍因火锅跳闸未能继续。次日班会，男生们想参赛并决心拿名次。贺淼自荐与男生同场。第五天投篮精准，祁牧安排位置。中文队默契配合，但对手强劲，分数焦灼。温主任发现第五天受伤，场上竟然还有女队员。安商力争贺淼上场，安羽也决心重返训练场，却得知祁牧打算故意输球。
祁牧和安羽因比赛战术分歧不欢而散，经路漫劝解安羽返回赛场参赛，与祁牧一笑泯恩仇，最终赢得比赛。庆功宴上，祁牧与姜宇川争执欲在决赛相遇。决赛中，法学班主力时锋受伤，姜宇川成为外援，并针对贺淼制定战术，引发冲突，导致苏澄澄被误伤晕倒。醒来后发现守在身边的中文系新导员秦年。祁牧得知苏澄澄真实身份为成思琪，苏澄澄也承认，两人决定测试秦年身份。
秦年与安商本科时暗生情愫，但性格不合未有进展。秦年替代安商成为导员，引起学生不满。秦年向安商请教如何与学生相处，被回怼。祁牧和苏澄澄计划测试秦年身份，通过一系列行动，发现秦年在混乱环境中怡然自得，减轻祁牧的怀疑。中秋时，孟醒为弥补失误请大家聚餐，姜宇川主动与中文班和解，男生们拼酒后被女生照顾返回宿舍。
苏澄澄得知祁牧研发元型机为寻记忆，决定助其找回。众人发现生活费短缺，于是设法赚钱。顾晓晓提议兼职，男生发传单，苏澄澄与顾晓晓当托，贺淼打游戏，路漫摄影打工，但均不顺利。路漫险被骚扰，被安羽救出。众人被恶意克扣提成，收入微薄。孟醒提议打游戏赚钱，祁牧建议升级校园网赚钱，于是分发传单。安羽发传单时被安商发现，拙劣掩饰后，安商走到路漫身边“调侃”
安商与秦年中秋夜聚餐不欢而散。祁牧与苏澄澄计划升级校园网被温主任发现和阻止，计划告吹。祁牧因“成思琪”剧本设置没有家庭背景所以无法获取生活费，苏澄澄决定承担其开销。苏澄澄的木偶剧剧本被校庆婉拒，所以决定在守敬苑表演，最终决定祁牧、苏澄澄等人寻找老师孩子观看演出，安羽、路漫负责节目，第五天、顾晓晓负责舞台事宜。
第五天读聂鲁达的诗吸引了顾晓晓。孟醒与贺淼为见郭老师的儿子郭帅而潜入学校，被牛主任误会并带至郭帅班级。郭帅因工作无法离开，牛主任让孟醒与贺淼代替他盯晚自习。祁牧与苏澄澄邀请向老师女儿小杨，却被拒绝。祁牧更珍视家人陪伴。演出时，老师们的子女陆续到场，演出取得圆满成功。同学们吃烧烤时，诈骗犯寻仇，警察介入。天亮后，警察查清真相，家长和秦年陆续接走众人。
祁牧被演出触动，决定在2010年寻父，却发现父亲搬家。顾晓晓被父亲带去酒局，因抵触相亲对象而离场。同学们备战四级，贺淼开冲刺班给大家恶补功课。祁牧街上遇苏澄澄，发现常老师受伤，两人留宿守敬苑，这个消息被室友传开，两人尴尬不已。秦年组织团建唱歌，安商被带入。但众人仍不开心，各自分散：孟醒与贺淼谈心，安羽因祁牧和苏澄澄心烦，顾晓晓上天台避秦年，秦年追来安慰，原来他们是兄妹。
祁牧与苏澄澄商量跨年帮常老师寻女。2010年最后一天，孟醒租来两车搭载众人开始寻找常老师女儿，并在跨年夜夜宿青龙山海边。当晚第五天向顾晓晓告白遭拒，原来晓晓已经心仪校园论坛大神；贺淼问孟醒是否喜欢她，孟醒回避不答；祁牧邀苏澄澄观星，安羽看到后放弃对澄澄告白，转身看见眼含泪水的路漫，路漫看到这一幕也知道安羽的心意，新的一年以全员失恋开始。
众人到达常老师女儿付倩的民宿，祁牧欲说明来意被苏澄澄拦下，她认为直接要求付倩回家是道德绑架，应想更周全的计划。众人洗脑引导无果，再次开会商议对策，却被付倩好友王海宁意外混入。众人灌醉王海宁套话，得知付倩离家是因为与王海宁的爱情。众人认为此理由不可信，决定直接从付倩口中套出真相。
路漫采访付倩，逐步揭露她内心的秘密。祁牧继续追问，这才得知常老师与付倩矛盾的真正原因。祁牧告诉付倩常老师患阿兹海默症可能是矛盾起源，付倩最终决定带王海宁回家。期末考试后，苏澄澄发现祁牧无处可去，决定带他回家过年。苏澄澄父母热情招待了他。路漫回家面临严格计划，秦年陪顾晓晓回家，发现第五天未报平安，紧张联系安商得知其徒步返乡。秦年陪顾晓晓回家，面对后妈无比尴尬。
祁牧感受澄澄家人热情，怀念与父亲相处的时光。苏澄澄知母亲梦想因自己而放弃，决定补偿，母亲感受到了女儿的改变，与之长谈，她告诉澄澄：澄澄的存在是自己这辈子做过最满意的选择。祁牧在面馆发现儿时认识的面馆老板，得知父亲患病在宁州治疗，决定提前返回寻找。同学们都在为各自目标付出努力。祁牧寻父仍毫无头绪，苏澄澄给予暖心支持。
顾晓晓向父亲询问祁牧父亲医院信息，父女关系缓和。祁牧与苏澄澄在东川医院找到父亲齐耀。祁牧询问父亲病情，决定陪伴父亲。祁牧陪伴中得知父母之间的深情。路漫打工筹款只为买相机参加摄影展，被安羽等人发现，安羽决定帮其实现梦想。第五天收到出版社约稿，顾晓晓欣喜。齐耀自知时日无多，请祁牧和苏澄澄陪自己看星空。
学校举办漫展，女生宿舍一起报名帮助路漫夺相机头奖，男生们也加入策划。孟醒瞒着众人花费重金给贺淼买了仙女汉服，看着开心的贺淼，在她背后默默守护；第五天COS学院教授太相像，被顾晓晓认错是教授本人在场，两人在对视中逐渐羞涩。漫展上更有团队COS葫芦娃兄弟引起爆笑。学姐向薇找祁牧求助项目策划，被人偷拍后在学校论坛引发恋爱谣言，澄清事实迫在眉睫。
漫展上，经过大家的用心准备最终第五天胜出，路漫与其交换奖品得到了心爱的相机。苏澄澄在后台与祁牧闲聊，突然听到晓晓尖叫，大家跑去救援，只留下向薇对着澄澄的背影陷入沉思。艺术节前夕，木偶剧社团解散，苏澄澄成立新社团，筹备期间向薇的行为十分鬼祟，大家产生怀疑。
同学们兵分两路参加艺术节表演和摄影展。安羽与路漫前往摄影展，路漫妈妈也来到现场，并决定支持女儿的梦想，母女最终温馨的拥抱在一起。艺术节上，学姐向薇先登台表演话剧，台词一出，祁牧、苏澄澄、孟醒、贺淼发现向薇抄袭了澄澄的剧本，四人在之后登台只能临时准备新内容，从自己的故事出发即兴创作完成了表演。艺术节中向薇获最佳编剧，同时主持人宣布苏澄澄也获此殊荣，向薇在台上承认自己的错误，愧疚大哭。
顾晓晓见网恋对象，没想到一直崇拜的论坛大神竟是第五天，两人相见确立关系。安商即将出国，秦年得知后内心纠结，最终安商酒后告白，两人修成正果但次日安商匆匆离开。安商的离开让贺淼难过，孟醒轻吻安慰。安羽与路漫感情升温。即将到达元型机运行结束时间，祁牧和苏澄澄即将回到十年后的世界，祁牧为了带苏澄澄在十年前约会，瞒着她努力兼职打工，却还是被她发现。
澄澄想叫室友们去食堂买饭，结果每个人都跟各自的心上人有约，让澄澄不禁感叹“女大不中留”！毕业季来临，苏澄澄对学姐释怀抄袭事件。安羽报名了歌手大赛，众人帮忙出谋划策，比赛愈发残酷，有选手甚至带来了原创曲目，安羽为胜出想要一架大提琴助阵，可惜任同学们如何寻找都没能找到。安羽只能和路漫去找音乐教授的父亲，却被父亲抓了个正着，没想到的是父亲并未追问安羽参赛原因，并要帮助寻找大提琴，让两人先去琴房等待。安羽
回到现实的日子是校园歌手大赛当晚，祁牧和澄澄商议在科技馆完成数据传输，回到现实世界。回忆起这个世界的点滴，恋恋不舍，但最终还是要走，两人趁还有时间赶紧奔向科技馆等待数据传输，并约定无论是谁先回到现实世界都要去寻找对方。祁牧醒来，找不到苏澄澄，驱车前往浮阳，通过相册记起过往。苏澄澄也寻找祁牧十年，两人重逢。苏澄澄得知安羽将举办音乐会，向路漫要了两张门票，大家都以为苏澄澄有了新情况，结果还是抱着找到祁
祁牧回到宁州大学，回忆着与朋友们的点点滴滴，黯然神伤，却也从未放弃寻找苏澄澄，想起苏澄澄借的书到了归还日，便去了图书馆，终与澄澄相逢。祁牧带苏澄澄到海边散步，相拥而吻。众人赴安羽与路漫的音乐会，苏澄澄带着祁牧闪亮登场，现场星光闪耀，十年前的约定达成，如今伙伴们再次相聚。
