林一理科成绩很差，用班主任老师的话来说，你物理化学加起来都没有60分，读什么理科。为了跟周小栀在一个班上学，他哪会管其他的。在他的坚持下，班主任只能同意他读理科班。
接下来是林一和周小栀的高中生活，他们一起上学、一起看电影，一起早恋问题被老师教育，被老师请家长，其间穿插了一些历史事件，比如大使馆被炸。
陈佳怡觉得方致远和周东雨演得很好，演出了那种青涩的、懵懂的、怦然心动的、小鹿乱撞的校园恋爱的感觉。不过她觉得这是应该的，方致远还没有满24岁，刚离开校园不久，而周东雨才22岁，现在还是北电的学生，他们演学生是手到擒来。
她觉得这部分内容拍得不是很好，导演想把自己记忆中青春的细节都放进去，讲了很多东西，但都没有讲透，导致情节十分跳跃，槽点漫天飞。如果导演不这么赶，在细节上多下一点功夫，电影会出色很多。
虽然电影槽点不少，但还是敌不过方致远和周东雨无敌的青春。
她真的挺喜欢这部电影。
跟所有高三学生一样，林一也面临填志愿的问题。他希望跟周小栀一起上大学，毫不犹豫在第一志愿写下北平大学，因为周小栀想考北大。他告诉周小栀自己一定会考上北大。周小栀看了看他的志愿表，第一志愿是北平大学，第二志愿是厦门大学。
镜头切到机舱，林一收回记忆，回到了现实。他微微叹了口气，眼睛里是说不出的忧伤，最爱的女人马上要结婚了，可新郎不是我。
林一回到家里，见到了久别的父母。吃过晚饭，他回到房间，打开木盒子，拿出了那张他跟周小栀的合影，再次陷入回忆。
时间回到了1999年9月13日，林一到大学报道，他没能考上北大，考进了厦门大学计算机系。他做梦都没想到自己会在厦大跟周小栀重逢。据周小栀自己说，她高考没有考好，发挥失常了。
时间很快来到千禧夜，林一和周小栀在海边散步，一起看烟火表演。林一问周小栀，马上要到新千年了，你有什么愿望吗？周小栀说，第一次见面就说了，想去斯坦福上学，还有一个愿意不告诉你。林一坚持要知道。周小栀便告诉他，想在教堂办一个独一无二的婚礼，跟谁都不一样。林一马上表示，我答应你了。周小栀娇嗔道，关你什么事啊，你呢，你有什么愿望？林一想了想说，我想带你去只有我们两个的地方。
林一借来一台拍立得相机，在漫天烟花的背景中，拍下了那张放在木盒子里的照片。周小栀终于答应林一做自己的男朋友，但她提了一个条件，每天只给林一五分钟做自己的男朋友，而且还有一个前提，必须通过四级考试。
林一英语不好，想要通过四级很难，但他的室友做出了窃听器，他们便利用窃听器作弊，顺利通过了四级考试。周小栀为了奖赏林一，将每天的恋爱时间增加到了20分钟。之后由于林一跟同学打架，被学校处分。为了惩罚他，周小栀将恋爱时间缩短为13分钟。
看到这里，很多观众有点受不了周小栀，尤其是方致远粉丝觉得周小栀太作，我家小远这么帅，跟他谈恋爱是天大的福气，你不但不珍惜，反而拼命折腾他，简直太过分了。
粉丝们忍不住小声滴咕起来：“周小栀好作啊，哪有这么折腾人的！”
“我觉得这里有点假，林一这种长相不管在那个大学都绝对是校草，不知道有多少女生喜欢，不知道有多少女生给他递情书，周小栀怎么敢这么折腾他，难道她不怕林一受不了她的作，转身跟其他女生好了？”
“我也觉得有点假，现实中要是这么作，肯定会分手！”
“……”
听到周围粉丝的议论声，陈佳怡露出了笑容。她想起了电视剧《蜗居》，编剧六六想让柳云龙演宋思明，但导演滕华涛告诉六六，柳云龙太帅了，根本不需要耍手腕，海藻都会心甘情愿的跟他滚床单，大家会觉得帅哥美女在一起很正常，那你要展现的深层次的东西就会被忽略。
现在《同桌的你》出现了类似的问题，如果林一长得稍微普通些，周小栀这么折腾，完全说得过去，但方致远实在太帅了，不知道多少女生想要跟他滚床单，怎么可能任由周小栀折腾，观众看到这里就会觉得出戏。
电影继续，林一接到了周小栀父亲的电话，周父告诉他，去斯坦福一直是周小栀的梦想，但现在她不想去斯坦福了，他知道林一跟周小栀关系很好，希望林一劝劝周小栀。他还告诉林一，周小栀当初为你放弃了北大，现在不希望周小栀再为他放弃斯坦福。
林一觉得是自己拖累了周小栀，不想再拖累她，便提出分手。到了这个时候，周小栀也终于敞开了心扉，说出了心里话。两人紧紧拥在一起，他们感情因为这次争吵增加了几分。他们到酒店开房，完成了人生中的第一次。
跟国内所有的青春片一样，《同桌的你》也出现了怀孕打胎的情节。周小栀怀孕了，她去找到林一商量的时候，林一手足无措，反而问她该怎么办，这让她格外难受。
做完人流手术后，周小栀在寝室大出血，被送进了医院。林一到医院看周小栀，被她父亲赶了出来。周小栀本来就对林一有点失望，住院期间林一竟然不来探望之间，她就更加失望了。身体康复后，她正式向林一提出了分手，将给林一的13分钟收回。
时间很快来到了2003年，非典型肺炎来了，林一因为发烧被送到隔离室里。周小栀看到隔离楼有人因为感染非典被救护车拉走，担心林一也被感染，晚上她叫上林一室友，搭上梯子爬到二楼要带林一走。林一根本不听她的，反而让她赶紧走。
周小栀见林一不理自己，准备回床上睡觉，焦急万分。她深吸一口气，举起手电筒，勐然砸在窗户上，将玻璃砸得粉碎。
林一快步冲到周小栀面前，生死咆孝道：“你疯了吗？你！”他手忙脚乱的撒开一个医用口罩，飞快地给周小栀戴上：“我都和你说了，这楼里面有病毒！如果我被传染怎么办？”
周小栀态度非常坚决：“我不管！要病就一起病！”
林一暴跳如雷，大声吼道：“你马上给我回去！马上！”他又冲陪周小栀一起来的室友吼道：“李潇，把她给我带回去！”
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周小栀没有丝毫畏惧：“要是你不出来，那我就进去！”
林一简直快疯了：“你怎么这么倔啊！”
周小栀目光突然变得温柔起来：“你不是说，要带我去一个只有我们两个人的地方吗？”她的眼眶噙满泪水，哽咽着道：“要是你有什么三长两短，谁陪我去啊！”
林一怔怔看着周小栀，感觉鼻子发酸，眼睛不由自主地红了。
眼泪从周小栀的眼泪里滚落出来：“哥哥，我把13分钟还给你！”说到这里，她将右手伸向林一：“跟我走吧！”
林一瞬间泪崩，快步上前，紧紧握住了周小栀的手。
几乎所有观众都被周小栀的勇敢和执着打动，也被他们真挚的情感打动。虽然林一和周小栀因为误会和矛盾分手，但他们心里始终挂念和关心着对方。很多观众都红了眼眶，甚至泪流满面，一些女观众更是控制不住情绪，呜呜哭了起来。
陈佳怡也看得泪流满面，不住掏纸巾擦眼泪。非典的时候，她正在读大学，当时北平的大学全部封校。她男朋友在另外一所大学，为了跟她见面，男朋友每天都从学校翻墙出来，跑到他们学校外面跟她相会。那时候她以为会跟男朋友好一辈子，可后来还是分手了。
逃出隔离楼后果严重，有可能造成非典在学校大规模传遍，林一他们被学校严肃处理，背上了留校察看处分。在学校公开处理他们的时候，他们的手紧紧牵在了一起。林一问周小栀，我能不能把13分钟要回来。周小栀笑着说，我给你14分钟。
毕业季来了，周小栀开始为考斯坦福准备。林一考不上斯坦福，他不愿意跟周小栀分开，决定去美国公司应聘，这样他就可以去美国陪周小栀。他全力以赴，不断到美国公司面试，并最终拿到了职位。
毕业散伙宴过后，林一的画外音再次响起：“2003年7月11日，礼拜五，我理所应当的和周小栀踏上了这片陌生而满怀想象的土地。”
与此同时，银幕上出现林一和周小栀在美国的画面，手挽手在时代广场逛街的画面，在大桥上骑自行车的画面，在中央公园野炊的画面，最后甚至出现了林一和周小栀结婚的画面。
林一略显感伤地道：“记忆总是喜欢添油加醋，它会朝着你期待的方向修改。当你欣喜若狂之时，偶尔的马脚会将你突然惊醒。这时你才会真正体会到，记忆并不等于真相。”
现场观众中很多是学生，平常看的电影不是很多，没有看懂这一幕。他们小声议论起来：“这是怎么回事啊，林一和小栀一起到美国了，而且都结婚了，他们怎么会分手啊，小栀又怎么会嫁给其他人啊？”
“是啊，小栀后来回国了吗，他们为什么分手啊？”
“小栀穿婚纱的样子好漂亮，林一也好帅啊，他们真的很般配啊！”
“……”
陈佳怡看到这里，心里感慨万千。这一段明显是在模彷《阳光灿烂的日子》，这些内容都是林一想象的。林一说“记忆会朝着你期待的方向修改”，而电影中出现了他跟周小栀结婚的画面，说明他从来没有忘记周小栀，一直幻想着她结婚。