电影围绕着三个主要角色展开：张译饰演的李明是一个孤独的程序员，他创造了一个假想朋友来陪伴自己；王俊凯饰演的小明是一个内向的高中生，他通过网络与一个假想朋友建立深厚友谊；周冬雨饰演的林晓是一名心理咨询师，她帮助人们处理与假想朋友的关系。

随着故事的发展，这些假想朋友逐渐变得越来越真实，影响了角色们的日常生活和人际关系。影片探讨了现代人的情感需求和社会现象，以及虚拟与现实之间的界限。