Phim Cổ Kim Uyên Ương Kiếm xoay quanh mối quan hệ phức tạp giữa một nữ họa sĩ và người hâm mộ cuồng nhiệt của cô.
Cát Minh là một nữ họa sĩ truyện tranh tự do. Một trong những độc giả trung thành nhất của cô là Tiểu Tiêu (do Tiêu Ân Tuấn thủ vai), người thầm yêu trộm nhớ cô. Tiểu Tiêu đặc biệt say mê bộ truyện tranh mà trong đó, nhân vật nam chính được Cát Minh lấy nguyên mẫu từ chính anh. Anh hoàn toàn đắm chìm vào thế giới ảo, coi Cát Minh là nữ chính và tự huyễn hoặc rằng mình sẽ là người có được trái tim cô ở cuối truyện.
Tuy nhiên, vì áp lực từ nhà xuất bản, Cát Minh buộc phải thay đổi cốt truyện, để cho nhân vật Cổ Vân (phiên bản truyện tranh của Tiểu Tiêu) dần dần sa ngã vào con đường tội lỗi. Trớ trêu thay, ở ngoài đời thực, Tiểu Tiêu cũng vì không thể chấp nhận sự thật rằng Cát Minh đã có bạn trai nên anh cũng đi theo “vết xe đổ” của nhân vật trong truyện. Anh gia nhập xã hội đen, trở nên nguy hiểm và bắt đầu xen vào cuộc sống tình cảm của Cát Minh.
Khi nhận ra sự việc nghiêm trọng, Cát Minh và bạn trai của cô đã tìm mọi cách để “giải cứu” Tiểu Tiêu, với hy vọng có thể kéo anh thoát khỏi thế giới truyện tranh và đối mặt với cuộc sống thực tại.
