故事开始于贾大伟，一个城市里的平凡杂货铺老板，他正沉浸在购买新床垫的喜悦中，希望借此机会修复与妻子间的裂痕。与此同时，林靖，一个神秘的女孩，悄然降临，她的出现将改变所有人的命运。年轻的邱雨与林靖沉浸在爱情中，而刑满释放的任天一则在寻找昔日伙伴邱雨的踪迹，他的记忆中还回荡着狱长的忠告和一个令他震惊的秘密。
无业青年余太平和张小雷，受人雇佣，悄然监视着贾大伟，他们被赋予的任务是找到贾大伟生活中的问题证据。一场意外将这些原本独立的生活轨迹交织在一起，形成了一张错综复杂的网。贾大伟在回家的路上，意外地发现昏迷在床垫上的林靖，而任天一的过去和现在，以及余太平和张小雷的调查行动，都围绕着这个意外展开。
贾大伟，由郑昊饰演，是个善良但有些胆小的人，他的决定将影响到他与林靖，一个由刘庭羽饰演的神秘女孩，以及任天一，由李虎饰演的刑满释放者，他们各自带着各自的过往和秘密，共同走进了这场未知的冒险。而余太平，薛刚饰，一个对背叛深恶痛绝的调查者，和张小雷，东靖川饰，一个单纯的监视者，他们的行动将揭示出隐藏在表面之下的复杂真相。
邱雨，向能饰，林靖的男友，也身陷危机，他的命运与故事的走向紧密相连。所有人的生活都在这个意外的瞬间发生了翻天覆地的变化，真相与情感纠葛交织在一起，等待着被揭示。
天上掉下个林妹妹 ，指出人意料的好事。有同名电视剧《天上掉下个林妹妹 》，由赵小鸥、赵小溪导演执导， 演员李虎 、梁镜珂、向能倾力加盟，是一部悬疑喜剧。影片中揭示了一个理念：“六度空间理论”，它说明每个人之间的关系不会超过六个人，揭示人与人之间的无形关联。另一部同名电视剧《天上掉下个林妹妹》是一部都市喜剧，由一场精心策划的骗局开头，塑造了一个清新活泼、善良可爱的“骗子”形象，全剧洋 溢着一种幽默而温馨的情调，林小凡是假的，林妹妹也是假的，但 “父女之情”、“兄妹之情”却是真挚感人的。