人頭攢動的東京秋葉原是動漫游戲迷心中的圣地，銷售員山田剛司（伊藤淳史飾）性格內向毫無主見，在此終日游蕩。他暗戀經常同乘電車的美人青山沙織（伊東美咲飾）。某晚醉漢泉谷しげる騷擾青山，山田鼓起勇氣解圍，獲得對方贈送的愛馬仕茶具致謝。毫無戀愛經驗的山田以"電車男"網名登陸網絡論壇，向素未謀面的網友們傾訴困惑。來自秋葉原宅文化圈層的各色人物在留言板上組成互助團體，為他量身定制追求策略。隨著網下互動與網絡支持的雙向推進，山田逐漸突破心理障礙，在集體智慧幫助下完成從社恐宅男到勇敢追愛者的蛻變。這段真實網絡事件改編的故事最終以兩人修成正果的圓滿結局，成為日本宅文化與現實情感交融的經典范本。