《爱情神话》的故事发生在充满烟火气的上海弄堂里。离异多年的中年画家老白（徐峥 饰）自称“杂家”，在自家客厅开设美术班教成年人画画，过着自在又略显沉闷的日子。经朋友介绍，他结识了同样离异、带着女儿生活的李小姐（马伊琍 饰）。李小姐的生活精致而疏离，老白对她一见倾心，可李小姐却对这段感情心存顾虑，始终止步不前。老白的学生格洛瑞亚（倪虹洁 饰）热情奔放，有钱有闲，虽然已婚但丈夫远在国外常年不回家，她似乎对老白有着超越师生的情愫。而老白的前妻蓓蓓（吴越 饰），虽因背叛婚姻导致两人离婚，但老白的母亲仍期盼他们有朝一日复婚。蓓蓓离婚后热衷跳探戈，依然与老白的生活纠葛不清。三个性格迥异的女性，因为老白产生了微妙的交集。老白的好友老乌（周野芒 饰）是个风趣又充满传奇色彩的男人，他口中那段与欧洲影星的旷世情缘，是朋友们酒桌上永恒的谈资。几顿饭局，让老白家的客厅成为了众人的聚会点。在这个飘着咖啡香和吴侬软语的摩登之都里，三女两男凭借智慧与幽默过招，在试探与权衡中，描摹出多样的市井烟火，成年人的爱情在这里没有非黑即白的答案，只有心照不宣的温情。一个男人和三个女人的故事，就这样徐徐拉开序幕。