留学归来林美雅与欧阳在飞机上因误会而相识，二人也因此展开了一段奇妙的姻缘，林美雅回国原本准备与男友结婚，未曾想迎来的却是男友绝情的背叛，从失恋伤痛中走出来的林美雅决心重新振作，因与欧阳不打不相识，她入职欧阳所在的公司，林美雅用自己的善良、豁达以及在工作上的努力进取很快得到了所有人的认可，并在欧阳事业低谷的时候与之携手共同努力，两人也在朝夕相处之中渐渐产生了超乎友谊的感情。林美雅陪伴欧阳参加一场对于欧麟极其重要的格斗巡回赛事，一路上两人相互扶持相互帮助，共同面对一个又一个挑战，这也使得两颗年轻的心终于走在一起。

二十世纪七十年代末，生长在老北京胡同的少年冯都（金世佳饰）在小伙伴肖战（李茂饰）的家中，初次与电视机结缘，被荧屏中的世界深深震撼，从此，他一生以电视为事业。冯都的感情却并不是一帆风顺，他与西城（柴碧云饰）互相衷情，却被误会牵绊不肯低头，这一切似乎与冯都的初恋情人伊春（徐小飒饰）有着密不可分的关系。

苏晓晓为寻找救命恩人，凭借游泳特长考入学霸云集的镇云大学。入学当天，苏晓晓与高冷学霸沈西泠“不打不相识”，两人自此结下不解之缘。怕麻烦的沈西泠屡屡因为苏晓晓被迫卷入校园各种麻烦事件中，两人因此成了一对欢喜冤家。渐渐地，沈西泠折服于苏晓晓永远用不完的精力，被这个乐于助人的傻丫头吸引，而大大咧咧的苏晓晓却沉浸在寻找自己救命恩人兼白马王子的世界里。苏晓晓误以为身着7号球衣的篮球队队长费天是她的救命恩人，就在苏晓晓决心表白的时候，费天却否认了此事，这让苏晓晓倍感失望。与此同时，沈西泠确认了哥哥叶丘当年坠崖时所救之人正是苏晓晓。二人在叶丘的撮合下，逐渐认清对彼此的别样感情，最终敞开心扉，奔赴爱情。

《当你恋爱时》以极小的体量引人入胜，细致刻画都市年轻男女在不同时期的恋爱模样，每集只有5分钟左右，但都是独立的故事，用极短的故事长度讲述精彩的爱情内容，成为该剧的一大特色。剧中有恋爱中的小确幸，有爱而不得的小遗憾，有吵架后的冷却，也有为爱执着的疯狂，反映最真实的都市生活，打造微型“爱情公寓”。

故事讲述了从上世纪六十年代到八十年代这段特殊历史时期，一个“艺术家庭”中两代人的命运传奇。珍视家庭与亲情的秋虹，牺牲爱情和事业，抚养三个外甥长大成人；忠贞不渝的苏青为秋虹默默付出二十年无怨无悔；敢闯敢拼一往无前的秋山则代表了改革开放初期中国一代年轻人的精气神儿。