《上海伦巴》讲述了上个世纪四十年代老一代上海电影人的曲折爱情。当时,在国民党黑色政权的统治下,局势日渐动荡。
1947年圣诞夜,当落魄的阿川(夏雨饰)拿着家里的旧货前往当铺去典当,婉玉(袁泉饰)正和丈夫陈翰庭(高鑫饰)坐着黄包车赶往一个圣诞派对。陈翰庭出身富家,家庭依然保持着典型旧式礼仪言听计从,相夫教子,孝敬老人都是家规,对曾经是演员出身的婉玉来说,生活已经改变了模样。从美国回来的朋友带回一部电影《乱世佳人》,唤起了婉玉的内心的渴望……
冲破家庭的重重阻隔,重新得到了自由的婉玉应聘到昆仑影业公司,并与阿川相遇。在阿川的点拨下,她顺利的得到了新片《乌鸦与麻雀》的参演机会,为此她对这个外表有点粗枝大叶的男演员有了莫名的好感。正当婉玉将自己与阿川看作同路人时,阿川却开始回避婉玉。国民党的检查制度越来越严,摄制组也被卷入一场激烈的争斗中,最终剧组也解散了,婉玉与阿川也分开了。
又是一年的圣诞节,坐在车上的婉玉偶然看见擦身而过的阿川,而阿川也看见了婉玉……