罗欧和唐觅（李欣燃 饰）是情同手足的双胞胎兄妹，早年间，他们失去了父母，之后一直过着相依为命的生活。拥有英俊外表的罗欧被星探发掘，走进了演艺圈，没想到一炮而红成为了大明星，而唐觅在哥哥的星光照耀之下则显得无比的平凡，一直过着平静的生活。 　　一场意外的发生让罗欧陷入了昏迷之中，此时唐觅挺身而出，继承了哥哥额梦想，她女扮男装顶替了哥哥的身份参加了选秀活动，并且顺利的晋级，获得了角色，进入了剧组里。在这里，唐觅邂逅了曾经的学长杨瀚（许镇耀 饰），但很显然，如今已经是大明星的杨瀚早已经不记得唐觅是谁了。

《罗密欧方程式》的剧情容易引发观众共鸣，演员的演技可爱又自然，人物的形象刻画各有不同，《罗密欧方程式》的故事编排顺畅，该剧以群像的形式展现了年轻一代，尤其是在技术、网络高速发展时代下成长起来的年轻人积极向上的精神风貌。