《与神同行》十九岁的阿磊（陈柏霖饰）和他的几个死党都是五月天这个乐队的粉丝，他们甚至一起维护着五月天的网页，并假扮乐队成员回复其他歌迷的留言。在网络世界中，阿磊结识了同样喜爱五月天的瑄瑄（刘亦菲饰）。瑄瑄是哈尔滨京剧团的学生，她偷偷来到台北表演京剧，想要去另一个叫三义的地方。瑄瑄要求与阿磊见面，并希望他能带她到三义。虽然阿磊对瑄瑄的要求感到困惑，但还是带她来到了三义。然而，他们却被带到了警察局。阿磊才知道瑄瑄来自哈尔滨，但仍然不明白她为什么要来三义，也不理解她的行为。在短暂的相处中，两人的感情却越来越深。瑄瑄最终还是离开了台北，阿磊也失去了联系。但他仍然想念着瑄瑄，决定到三义去寻找她，也想揭开瑄瑄的秘密。在这段旅程中，阿磊发现了瑄瑄的真实身份，也与她之间的故事逐渐展开。两个年轻人在这个充满神秘和故事的小镇上，一起经历了难忘的旅程，也找到了属于自己的珍贵回忆。
