《倾城之泪》由三段不同的爱情故事组成。第一段故事中，陈升（任贤齐 饰）身患绝症，深知时日无多的他为了让女友小彩（梁咏琪 饰）日后能有人照顾，假装花心，故意制造矛盾逼她离开。小彩起初不解愤怒，后来明白真相后，决定陪伴陈升度过最后的时光。第二段，丁晓彤（杨颖 饰）是一位舞蹈演员，因意外失明，拳击手游乐（杜汶泽 饰）默默守护在她身边，帮助她重拾生活信心，两人在相处中渐生情愫。第三段，高中生给力妹（陈乔恩 饰）与体育特长生兵兵（窦骁 饰）相互喜欢，然而兵兵却被查出患有血癌，给力妹不离不弃，两人在有限的时间里演绎了纯真而又凄美的爱情。三段故事从不同角度展现了爱情的美好与无奈。