科幻愛情題材短劇《你是我的漫天繁星》開播。男主顧千羽（馮梓洲 飾）是身家上億的霸總。少年時期遭遇車禍，眼睜睜看著父母死在自己面前，患上了應激創傷綜合症，具體表現是無法正常的與人進行肢體接觸，導致他既不敢愛別人，也不敢被別人愛。除了身心一直遭受應激症的困擾，還要跟反派冷萬山鬥智鬥勇。
男二號曾東陽（謝伊博 飾）是窮困潦倒的高智商學霸科學家。他研究出的「繁星一號」專門幫助患有心理疾病，尤其是害怕與陌生人接觸的孤獨症人群。因為曾東陽的社恐屬性，導致他根本沒有女性朋友，所以他只能按照自己妹妹的容貌設計了機器人的外型。介紹機器人的過程中，顧千羽被曾東陽觸碰到，差點死掉。
大病初癒的顧千羽，仍然對曾東陽製造的「繁星一號」機器人念念不忘，決定帶到家中進行試用，以最終的實驗數據作為自己的投資依據。糟糕的是「繁星一號」突然出現短時間內難以修復的故障，為了不讓哥哥多年心血白費，為了不失去顧千羽這個唯一想投資的金主，女主曾繁星（王梓睿 飾）假扮機器人前往顧千羽家。
因為之前曾東陽把「繁星一號」誇得天花亂墜。說它是世界上首款陪伴型智慧機器人，用長久的陪伴來治癒孤獨的心靈。能24小時貼身陪伴主人，是頂級的健康生活小能手。擁有為主人按摩的功能，讓疲憊的身心得到徹底的放鬆。當主人寒冷時，它還能成為主人的暖寶寶。它還能防水和進行太陽能充電，還有自學功能。
有這麼多人性化服務功能的機器人，誰會不喜歡呢？將假機器人帶回家的顧千羽，一時一刻也離不開機器人。殊不知他頻繁跟曾繁星接觸，已經在不知不覺中治癒了他的「接觸人類過敏症」。顧千羽越來越離不開機器人，動作也愈發的親密。奈何曾繁星卻越來越煎熬，總臉紅心跳，畢竟她還是沒談過戀愛的小姑娘。
就在霸總顧千羽愈發依賴機器人的同時，假扮機器人的曾繁星卻遭了很多罪。首當其衝的就是太陽能充電。因為她被當作是機器人，所以沒人給她打傘和擦防曬，就這麼站在大太陽底下暴曬，時間長了，誰也受不了。因為她會呼吸，還會臉紅，容易讓顧千羽想入非非。她要上廁所和吃東西，還要偷偷背著顧千羽。
冷萬山（史強 飾）不僅是當年顧氏夫婦車禍的幕後真兇，還一直想把顧千羽擠出公司董事會。還有他的獨生女兒冷月（李金金 飾），跟顧千羽屬於青梅竹馬的關係，從小便對顧千羽一往情深，恨不得分分鐘嫁給顧千羽做妻子。看到顧千羽的病情好轉後，仍然對自己不理不睬，卻對機器人很依賴，她既生氣又感到懷疑。
女人的第六感判斷，加上細枝末節的觀察，冷月比顧千羽先一步發現曾繁星假扮機器人的事情。一方面找茬讓曾繁星露出她是真人的馬腳。一方面設計讓顧千羽選擇退貨「繁星一號」並終止對AI機器人的投資。當曾繁星真人身份曝光後，顧千羽發現自己深深愛上曾繁星，認定曾繁星就是能治癒自己的良藥，誓要保護她。
冷月的插足，冷萬山的逼迫，讓顧千羽焦頭爛額。曾東陽的渴望，曾繁星的逃避，讓顧千羽深感愧疚。顧千羽的一往情深也打動了曾繁星的心。她想繼續走進顧千羽的內心，幫他徹底走出孤獨的世界。最終，還了顧氏夫婦公道，把「繁星一號」投入量產，幫助到更多病患。顧千羽和曾繁星終成眷屬，AI機器人造福人類。