母親瑪莉(徐帆)和她三個寶貝女兒都有一個成就，除了愛情…但不久她們分別在北京、澳洲雪梨，甚至在月球上遇上浪漫新戀情並有了不同的發展。

大女兒玫瑰(劉若英)在太空站工作，偏偏愛神捉弄讓她和已分手的前男友(郭富城)分到同組單獨在外太空工作，除了冷戰，就是乾瞪眼，這樣能瞪出愛情嗎? 二女兒百合(桂錀鎂)是個超級潔癖女，但命運安排就讓她在雪梨遇到家族以收垃圾為業的Johnny(陳奕迅)！兩人不打不相識的在澳洲展開一段曲折又趣味的羅曼史。而小女兒牡丹則是被觀眾罵花瓶的偶像明星(楊穎=ANGELABABY)，她為擺脫花瓶形象決定喬裝走入凡間，增加見識並磨練演技，同樣失意的是作家(井柏然)也正好應徵咖啡廳工作而遇上牡丹，他們生活經驗的差異會讓愛情撞出火花嗎？

童話式浪漫喜劇《全球熱戀》是一趟賞心悅目、愉快妙漫的情感旅程。有人的地方就有愛情， 何不給愛情一個機會？