情牵一线讲述的是某大学女生颜小佳（梁咏琪饰）暗恋学长闻涛（佟大为饰）。颜小佳一次偶然拿了无线电兴趣组一部坏旧的对讲机，巧合中颜小佳和热爱无线电的学生家辉（朱孝天饰）接通，他俩发现就读同一所大学，并相约见面，不过阴差阳错之下，两人始终难见一面，不过两人虽没见面，却能畅所欲言，成为电波中友好的倾诉对象。一次意外，颜小佳发现家辉身份很不简单，甚至影响颜小佳和闻涛的交往之后……

滨海大学的大三女生颜小佳（梁咏琪 饰）暗恋着体育积极分子闻涛（佟大为 饰），一次阴差阳错，她把一个无线电带回了家里，却从一个夜晚传来了呼叫的声音。对方男生说自己叫闻家辉（朱孝天 饰），喜欢玩短波，希望听到的人能回应。两人惊奇地发现彼此就读于同一所大学，约定次日见面。然而二人都沮丧地发现对方失约了。闻家辉被大雨淋了个透彻，质问颜小佳时却令小佳感觉愤怒——当天下午明明没有雨。正当双方都认为对方是骗子的时候，闻家辉发现自己的无线电没有插电……他们开始重新匹配资料，发现他们竟然是横跨了20年的存在！他们的友谊穿越了时空的界限，二人都享受着这难得的缘分，直到一天闻家辉说出了一件事情……

大学生颜小佳和苏亚琴骑车从山花烂漫的坡上冲下来，一枝横在路中间的树枝别进车轮，小佳毫发无损，亚琴却摔伤了腿。

小佳一直暗恋中文系的篮球健将，她悄悄跑到闻涛的教室外想偷看他一眼。隔壁教室里一群无线电小组学生在比赛拆装报话机，赌输的人被逼请客。为了不让下课的闻涛发现自己，小佳躲进了人去楼空的无线电活动室。不料闻涛尾随而至，小佳为了掩饰自己的目的，假称是无线电小组成员，并随手抱起桌上的报话机。

只是随意的闲聊已经让小佳意乱情迷，沈浸在幸福中的她糊里胡涂地抱着第二天，小佳去送还报话机，前一天被迫请客的学生不肯收回害他破财的报话机。推让之际闻涛经过，小佳只好继续昨天的诺言，再次把报话机拿回家。

数次不期而遇，让小佳非常快活，她向住院的亚琴描绘着自己的相思，亚琴不以为然。她要小佳陪她开小差。当晚，小佳正被奇异的月蚀吸引时，桌上的报话机突然响了，传来一个男声不断的呼号。小佳手足无措不知如何应对。

课堂上，小佳拿着小化妆镜痴痴地欣赏着闻涛的影像，被老师发现，引来哄堂大笑。似乎看出小佳心思的闻涛约小佳看学校中文系的实验话剧，小佳大喜，满口应承。可想起已经答应亚琴的约会，只得忍痛放弃与闻涛相处的时光。谁知，亚琴竟也是要小佳陪她看学校的话剧。小佳一举两得，坐在闻涛和亚琴中间，她心满意足。

报话机再次响起，小佳终于迟迟疑疑地拿起话筒。机缘巧合，对方叫闻家辉，竟然与小佳同校，是无线电高手。为了帮小佳尽快掌握使用报话机的技巧，家辉约小佳翌日在学校的标志建筑钟塔前见面，借给她学习手册。

第二天，小佳准时赴约，在尚未竣工的钟塔前足足等了两个小时，家辉始终没出现。

在已经略显斑驳的钟塔前，在瓢泼大雨中，家辉也孤零零地站了两个多小时。非常喜欢家辉的女同学宣宣看到家辉伫立雨中淋得象个落汤鸡，自作多情地以为他在施苦肉计赢取自己的芳心，把家辉拉进了咖啡馆。无比郁闷的家辉一再向宣宣求证自己是否等对了地方。宣宣被问得莫名其妙。

回到家，家辉气急败坏地呼叫小佳，质问她为什么失约。小佳也是一肚子不快，说自己饱尝风沙之苦。家辉忍不住讥讽，下雨天哪里来的尘土？双方各执一词。为了证明自己没有说谎，家辉举着报话机跑到窗口让小佳听哗哗的雨声。小佳认定这是家辉戏弄她的伎俩，生气地关掉了报话机。家辉一怒之下要摔了报话机，竟然发现报话机根本就没有接上电源。没有电的报话机是怎么响的？又是怎么联系上这个古怪的女孩子的呢？家辉坠入五里雾中。

当家辉再度联络上小佳，他饶有兴味地对着无电自通的报话机和小佳互通情况。小佳告诉他，自己是二年级，80届学生。家辉则说他是2002年入学，读广告系二年级。小佳质问家辉，难道在1999年的世界末日之后还会有人类存活吗？家辉说，世界末日并没有到来。小佳根本不相信和自己对话的人生活在未来的2003年，家辉则觉得，小佳不过是故弄玄虚。彼此的不信任更深了。

虽然如此，小佳还是忍不住开始揣测家辉的身份。外星人？预言家？或者真的来自未来？学校食堂里，当闻涛和同学谈及未来的打算，小佳不由自主地拿出家辉的说法否认"世界末日"的存在，大家都对小佳的把握难以理解。

图书馆里，家辉在查阅1981年的报纸，宣宣给他送来父母寄自海外的信，家辉突然想起今天是他母亲的生日。

也是这一天，小佳送给亚琴一条裤子作为生日礼物，祝她腿伤早日痊愈。晚上，她和闻涛一起看电影《未来世界》，炫烂莫测的故事打开了她的想象空间。送小佳回家的路上，闻涛第一次流露出款款情意。

家辉联络上小佳，以嘲讽的口吻问1981年的今天有什么新闻。小佳虽然不高兴家辉的态度，仍然描述了周围的大事小情，诸如苏联指使越南侵犯中国边境，自卫反击战打响。家辉意识到，能如此自然迅速地作出反应，小佳不太可能是装腔作势，她也许真的是生活在过去。毕竟科学上有许多事永远也无法解释。他拿着当时的报纸告诉小佳，南斯拉夫的黑山共和国将会发生6·4级地震，小佳当他是胡说八道。

第二天，小佳看到报纸上赫然注销了地震的消息，她陷入巨大的迷惑之中。晚上，她迫不及待地联络家辉，终于相信了他的声音确实来自未来的2003年。而家辉也确信，小佳生活在二十年前的1981年。他们正飞越二十年的时空通话。

小佳把自己和未来人的接触告诉亚琴，亚琴认准家辉是在居心叵测地愚弄小佳，小佳处处维护家辉的真实可信。

夜晚，家辉和小佳热烈地交换各自世界的境况。他向小佳描绘着二十年后的社会面貌，城市建设、世界政局、环境污染……告诉她越南的后台老板苏联已经解体，香港澳门统统回归，国民党也下台了。小佳听得憧憬不已，向往不已。自然而然地，她问起未来生活里爱情的模式，并且向家辉倾诉了自己的痴情，说着她以前只会对日记说的话。

虽然家辉向小佳承认自己也有心仪的女孩，可是他对宣宣无孔不入的缠绵冷脸相对，他的自大伤了宣宣的自尊，宣宣拂袖而去。

因为一次事故，闻涛受伤住进了亚琴所在的医院。小佳得到消息赶去探望，虽然闻涛伤势轻微，小佳却忍不住担心痛哭失声。闻涛让小佳在他包扎的石膏上签名字，以保佑他早日康复。小佳认为这个举动在某种意义上确定了他们之间与众不同的亲密关系，欢喜非常。为了让闻涛开心，小佳告诉闻涛，他所关注的将要在平壤举行的世乒赛上中国队拿了冠军，闻涛以为这不过是小佳的良好愿望，笑纳了。

小佳马上兴兴头头地把自己的爱情进程告诉家辉，家辉随口说一如当年他父母的爱情，蓦然提起，他的父母也是他们共同的校友，并且与小佳一届，一个叫苏亚琴，一个叫闻涛。小佳呆住了。抑制着巨大的震惊，她支吾地承认与他们相识。家辉兴奋极了，不停地问东问西。小佳却如落冰窟，她木然关上了报话机。

医院里，亚琴和闻涛相遇了。

遭遇重创的小佳辗转难眠，她怀疑，她迷惑，她害怕，又心存侥幸。她失魂落魄地连夜跑到医院，独自沈睡的亚琴让她松了一口气。然而，当她冲到闻涛的病房，却看到，本以为只属于她的石膏上竟同样签着亚琴的名字。小佳的心碎了。

当家辉再度问起小佳她的感情走向，小佳怅然地表示，也许她和闻涛是没有缘份的。说罢潸然泪下。听到报话机中传来的小佳的哭泣，家辉惊讶之余突然意识到了什么。

亚琴和闻涛在住院时愈走愈近，小佳备感伤心。当亚琴痊愈出院返回学校时，小佳选择了冷淡回避，同时疏远了自己痴恋的闻涛。

为了解开心中的疑惑，家辉赶回家乡老宅，翻出父母当年的照片、毕业纪念册，还有那个签了两个名字的石膏。对比着校友录，他认出了屡次出现在父母照片中的小佳，也彻底明白了她与自己父母之间的情感关系。

不忍伤害亚琴，又有闻涛与亚琴二十年后的儿子出现，小佳彷徨无计。孤独中，周遭被家辉预言的事桩桩件件准确无误地发生着。一切都证明，她与闻涛是注定没有将来的。小佳下定决心，黯然离开了闻涛。

根据校友录，家辉找到了小佳的下落，毕业后她留在母校任教，至今独身。就在家辉也考上父母母校的同一年，也许是为了回避闻涛与亚琴的儿子，小佳调离了母校。家辉懊悔不已，他无法原谅自己一手破坏了小佳企盼的情缘，导致她永远的孤独。可是他同时又很惶惑，如果没有自己的介入，如果小佳真的与闻涛终成眷属，他又将以什么形式存在呢？

宣宣冷眼旁观家辉与小佳时空错乱匪夷所思的交往，见他渐渐沈迷其间无力自拔，既怒且痛。她拿着没插插头的报话机斥责家辉的荒唐可笑，就在此时，报话机在她的眼前无电自通。小佳凄楚的声音传来，她告诉家辉，她已经与闻涛分手。

家辉担心着失去爱情的小佳，决定去见见生活在今天的中年的小佳。来到小佳任职的新学校，看到了二十年后的小佳，那么平静，坦然，家辉无言以对。

想告诉1979年的小佳，如今的她一切都好，然而，完成了使命的报话机再也无法传达家辉的抚慰。见到现实中的小佳的同时，家辉失去了过去的小佳。

宣宣终于理解了家辉，也以始终不渝的关爱赢得了家辉的爱情