位于香格里拉深山的自然景區，阿秀（鄭秀文飾）和大妹、小妹經營著林海旅館。她的丈夫小田（李光潔飾）七年前誤入林海，生死不明，但阿秀始終沒有放棄尋找的希望。某天旅館來了一名不速之客，他就是當今紅遍影壇、歌壇的天王巨星Michael劉伯謙（古天樂飾）。劉不久前與女影星丁圓圓（高圓圓飾）訂婚，但在即將走入婚姻殿堂的一刻卻被礦工張行（王寶強飾）搶婚成功。劉自暴自棄，終日酗酒，為了躲避狗仔隊來到云南，卻醉酒時陰差陽錯登上了阿秀的卡車。劉借此機會在這個僻靜的所在靜養，他偶然得知阿秀竟是自己的資深歌迷，而他甚至促成了阿秀和小田的姻緣。在這段時間的相處中，劉漸漸喜歡上了善良的阿秀，但阿秀心中始終有著一條難以逾越的鴻溝。隨著調查深入，小田被發現因意外導致失憶并隱居山林，其主動疏離的選擇最終讓阿秀與劉伯謙跨越隔閡，在海拔三千米的星空下達成情感共鳴。