《只属于我们的一天》围绕着患有绝症的女孩蔡敏敏和摄影师张智杰展开。敏敏知道自己时日无多，却渴望像普通人一样谈一场恋爱。智杰偶然间结识敏敏，被她的乐观坚强所打动，决定帮她完成恋爱心愿。两人一起经历了许多浪漫的瞬间，如漫步海边、看日出日落等。然而，敏敏的病情逐渐恶化，她开始刻意疏远智杰。但智杰不离不弃，始终陪伴在她身边。最终，敏敏在智杰的怀抱中安详离世，而那些只属于他们的一天，成为了彼此生命中最珍贵的回忆。