电影《神精学妹》以独特的情节，讲述了内敛胆小的女主角夏米与活泼热辣的乐悠之间的不同命运，引发了一系列充满爆笑的校园故事。

故事中，女主角夏米（由张靖宜饰演）拥有特殊的体质，一次偶然的相遇将她与来自另类空间的少女乐悠纠缠在一起。两个原本互不相识的女孩，因为奇妙的缘分走到了一起。夏米原本平静的生活被乐悠带来的翻天覆地的变化所打破。为了解脱乐悠的纠缠，夏米答应帮助乐悠寻找在另类空间失去的记忆，而在这个过程中，她开始模仿乐悠，将自己想象成了情场老手，引发了一连串令人捧腹的笑话。

夏米在寻找记忆的过程中，与当红男明星柯瑞宇（曾乙同饰）以及校草林浩（张皓宇饰）相识，引发了情感纠葛。乐悠的开朗向上也深深地影响了夏米，让她逐渐勇敢地追求幸福。同时，两个来自不同空间的女孩从最初的互相排斥，逐渐转变为惺惺相惜，却不得不面对命运的无情分离。