《你和我一样不正常》的剧情围绕两位主角大野康臣和秋本香住展开。大野康臣是一名补习班讲师，他英俊且智商高，却因一心沉浸在数学世界中，导致他在人际交往和恋爱方面显得笨拙。他渴望拥有一段普通的恋爱和婚姻，但苦于不知如何实现。

另一方面，秋本香住自称是恋爱高手，实则同样缺乏恋爱经验。她注意到了大野的困境，并决定帮助他。然而，她的帮助方式却颇为奇特，她教唆大野去接近她所憧憬的对象宫本宫的未婚妻美奈子，试图通过这一行动来让大野学习如何与人交往。

在这一过程中，大野和香住之间的关系逐渐升温，两人都发现彼此有着共同的困扰和追求。最终，他们意识到与其追求那些遥不可及的“正常”恋爱，不如珍惜彼此之间的真挚情感。电影以两人决定放下偏见和误解，真诚地面对彼此为结局，展现了人与人之间真挚情感的温暖和力量。