該電影是由趙永遠（謝霆鋒）和安然（高圓圓）主演的，看到這個電影的名字《一生一世》，大家一定會覺得這是一部很唯美的愛情故事，但是隻要看過的人就知道這是一部實際是悲慘而且還催淚的一部電影。
安然在四歲的時候，她就沒有了母親，之後她和父親一起兩個人相依為命，趙永遠從小是跟著姥姥一起生活的。由於平時被同學看不起，一直都被同學欺負、孤立、平時還給同學當跟班的趙永遠竟然和安然認識了，他平時滿臉都是弄的髒兮兮的樣子，每天都跟在安然的屁股後面，每天都陪著她一起上學放學。後來趙永遠姥姥去世，之後他就和舅舅生活在一起，然後他被帶到廣州去學做生意，他在離開的時候都沒有來得及跟安然告別，後來安然也搬了家，他們此後好長一段時間裡都沒有對方的訊息。
很多年以後，趙永遠回到北京做起了服裝生意，此時的安然已經是一名大學生了，她梳著一條高高的馬尾，穿著乾淨的白襯衫和一條藍色牛仔褲，是那麼的好看，讓人一看見眼睛都滅有辦法從她的身上移開，她渾身好像是有一種魔力一般。
幾年後，他們再一次相遇了，多年後的重逢，就在相遇的那一瞬間，彼此的眼睛裡都自有對方，周圍的一切喧鬧都好像和他們沒有任何的關係。好像一切都沒有變一樣，兩個相愛的年輕人，終於在一起了，但是安然的父親想送女兒出國讀書，倆人就約定好了在火車站見面，他心裡肯定是希望她不要走的，但他不能耽誤她。
趙永遠為了可以給安然好的生活，他就努力的賺錢，但一不小心出了事情，打傷了別人。兩人約定好在火車站見面的那一個晚上趙永遠被拘捕了，他為了不然安然擔心，就讓孫躍進幫忙帶話給安然，說自己已經不愛她了，讓她不要再等他了，安然傷心欲絕，最終帶著對趙永遠的恨和牽掛走了。安然到了國外以後，她的生活還是非常的艱難的，她一邊學習還要一邊的打工，最後暈倒了，就在安然最困難時，讓秦昊救了。
他出獄後，他的服裝生意越做越好，還簽下了美國的單子，他知道她在哪裡，他要去找她。但是，由於之前兩個人之間的誤會，安然還沒有原諒他。在他的堅持努力下，兩人終於和好如初，但就在兩個人和好的時候，秦昊突然來找安然，想要和安然複合，他沒想到的是，趙永遠在安然這裡，他轉頭就走了，但不幸的是出了車禍，安然把這一切的錯都攬在了自己身上，所以決定留下來照顧他，但是心裡卻一直都惦記著趙永遠，她每天陪著秦昊做康復，他知道安然心裡沒有自己，所有他決定放手，讓她離開去找尋找自己的幸福。
當安然撥通趙永遠電話的時候，才知道趙永遠一直都在紐約等著她，但是突入其來“9.11”事件突然發生，因為那次致命的撞擊，就在剛剛收到“以後的每一天，安然都要和自己在一起”的愛情宣言，他就帶著有關於她所有的甜蜜和對他的遺憾走了，安然發瘋似地奔向世貿大樓，但一切都來不及。
13年過去了，安然回到了北京，她去了當年屬於他們的那個車站，但現在那裡已經是物是人非了，她回憶起當年那個一直跟在她身後的那個小男孩兒，以及和他的所有細節，她深情地說：“愛過，就是一生一世”。