爱在日落巴黎时九年前，杰西(伊森·霍克饰)由于囊中羞涩，决定在维也纳下车漫游，度过他在欧洲的最后一夜，第二天一早搭飞机回美国；塞琳娜(朱莉·德尔佩饰)患有飞机恐惧症，在布达佩斯探望完外婆后，选择搭乘火车返回巴黎。两个素昧平生的游客在车厢中相遇，他们在交谈中发现，彼此间竟然有那么多话题，于是他们一路上愉快地畅谈，直到火车停在了维也纳。 杰西对塞琳娜依依不舍，建议他们一起下车到维也纳逛一整夜，塞琳娜居然同意了。从午后至黄昏，由夜晚到天明，两人的足迹踏遍了维也纳的每一个角落。他们轻松自然地聊着生活中的琐事，交换着彼此对事物的看法，在日出来临之前的14个小时里，两颗心相互吸引感动，于是约定半年后在维也纳再见。 可事情总是不那么随人心愿，杰西和塞琳娜最终错失了约会。9年后，当年的浪漫邂逅让杰西永生难忘，他将此事写成小说，发表后引起了轰动。塞琳娜为了买这本小说，专程跑到巴黎最著名的英文书店，没想到在那里遇见了正在为新书做宣传的杰西。此时距杰西乘飞机回纽约只剩下短短的75分钟了。 在小咖啡馆，在狭窄的左岸大街，在塞纳河上的小船上，他们的浪漫故事终于有了延续，但他们的敌人依然是时间。
