故事改编自真人真事。
十七年后，丁一舟以796次微博点赞换来儿时女神赖敏的邀约，相谈甚欢。只是美梦初醒，却被“不告而别”。
发现赖敏的心愿单后，丁一舟穷追不舍，终得知赖敏患有“企鹅病”，一种发病率仅为十万分之三的绝症。为完成赖敏“环游中国”的心愿，丁一舟骑单车拉轮椅，带她及其爱犬阿宝从柳州出发，踏上“走心”之旅。
一路行至云南、湖南、安徽、甘肃、青海等地，二人遇见了迷失自我的酒吧歌手、长守承诺的退役消防兵、千里报恩的富二代公子、相依为命的直播兄弟、质疑二人的记者、苦苦维系学校的扎西母子等形形色色的人，还升级了装备，收养了流浪狗阿吉。
穿过爱与孤独，误解与风波，两人最终抵达拉萨。丁一舟拿出精心准备的戒指，在布达拉宫广场前向赖敏求婚。