《我的学霸男友》讲述了平凡少女杜小灵的故事。她暗恋隔壁班的阳光校草许阳，却始终找不到表白的机会。与此同时，全校闻名的高冷学霸叶寒坐在她后面，杜小灵对他有一种莫名的偏见。课堂上，老师对叶寒的特权让身为学渣的杜小灵心生不忿。为了捉弄叶寒，杜小灵开始恶作剧，两人之间摩擦不断。然而，叶寒总是选择包容她的行为，这让杜小灵感到困惑。叶寒的好意让暗恋他的校花韩雪伊心生嫉妒，韩雪伊的闺蜜赵冬梅为了替她出气，多次恶整杜小灵，但每次都被叶寒英雄救美。渐渐地，杜小灵对叶寒的感情发生了奇妙的变化，两人之间的关系也逐渐升温。