凱蒂先天便患有壹種非常罕見的疾病—著色性幹皮病，從小就對紫外線異常敏感，普通人可以正常接觸的陽光，對於她來說卻是災難，只要接觸壹點陽光，就會罹患皮膚癌。
所以，她與正常人的作息規律正好相反，白天待在家裏彈吉他，寫歌詞，看電影，與父親做遊戲，只有夜晚才能出去活動。
在她七歲的時候，有壹個小男孩玩滑板的身影從她的窗前經過，從那時開始，她便每天守在窗前，等待男孩路過，那是她每天重復的日常生活中唯壹的不同。
沒有人知道凱蒂的心事，身體情況特殊的凱蒂，也壹直將這份感情埋在心底，她從來沒有想過，有壹天，這份埋藏在內心深處的感情會開花結果。
“無巧不成書”，凱蒂十七歲那年，在壹個仲夏之夜裏，獨自壹人去火車站演奏，在那裏，她偶然碰到了那個讓她怦然心動的男孩。
當時的凱蒂驚慌失措地逃走了，但因筆記本落在了火車站的長椅上，返回去取筆記本，之後得知男孩名叫查理，而查理也恰巧喜歡她，於是兩個兩情相悅的年輕人便正式開始了他們甜蜜的愛情之旅。
凱蒂向查理隱瞞了她的病情，她謊稱自己白天實在太忙了，只有晚上有空。在那個夏天，在每壹個或星光璀璨，或月明星稀的夜晚，都會有凱蒂和查理約會的身影。他們壹起去參加派對，壹起在街邊，邊散步邊聊天，壹起去陌生的城市參加現場音樂會。對於凱蒂來說，夜晚和查理在壹起的時光，就像正午最燦爛的陽光壹樣，照亮了她的生活。
查理在認識凱蒂之前，因腰傷做手術，不能下水遊泳，而喪失了獲得伯克利大學獎學金的機會。那段時間，他壹直意誌消沈，壹度處於迷茫失落的邊緣，直到他遇到了凱蒂。凱蒂的出現像壹束光壹樣，照亮了他原本陰暗的內心世界，壹直郁郁寡歡的查理，第壹次在朋友面前綻放出了發自內心的，燦爛的笑容。
凱蒂雖然頗具音樂天賦，但壹直羞於在人前表演，而查理則鼓勵她在陌生的城市，在人流密集的廣場演奏吉他，凱蒂精彩絕倫的演奏和宛如天籟的歌聲贏得觀眾的壹片喝彩，得到認可後的凱蒂堅定了她對音樂的夢想和對自己的信心。
得知查理坎坷經歷的凱蒂，決定幫助查理走出心理陰影，找回失去的夢想。於是凱蒂不顧寒冷，毅然決然走進冰冷的海水裏，讓查理教她遊泳。浸泡在海水裏的查理，發現自己其實還是可以遊泳的，在凱蒂的鼓勵下，查理重新向教練學習遊泳，找回了失去的夢想。
而此時的凱蒂，生命的鐘聲卻已經開始倒計時了。為了不傷害查理，凱蒂決定與查理提出分手，查理得知凱蒂的病情後，沒有與凱蒂分手，他說“是凱蒂改變了他的生活，他不會因為凱蒂的疾病而選擇放棄，他會與凱蒂壹起戰勝病魔”。凱蒂聽到後喜極而泣，兩人緊緊地相擁在了壹起。
在凱蒂彌留於人世的日子裏，她將自己與查理的經歷寫成了壹首歌，名為“查理之歌”，查理幫助凱蒂錄制了這首歌，凱蒂去世後，歌曲火遍了大街小巷，循環播放量達二百多萬次，凱蒂終於實現了她作為歌手的夢想。而查理也因遊泳成績優異，獲得了大學的獎學金，圓了自己的大學夢。
人們都說“最美的愛情是在耄耋之年，依然可以牽著彼此的手，欣賞每壹個美麗的黃昏”。而這部電影告訴我們，真正的愛情是，即使知道妳並不完美，甚至有缺陷，也依然不離不棄；即使無法逾越命運的鴻溝，也想與妳欣賞最燦爛的陽光。彼此成全，不遺余力幫助對方實現夢想，成為最好的自己，即使不能陪在妳身邊，也要把最後的愛留給妳，讓妳的人生可以少壹些坎坷，少走壹些彎路。
愛情恰恰是那最燦爛的陽光，帶給人希望和力量，讓人有勇氣踏過人生的每壹個荊棘，穿越每壹次坎坷。