14 年前
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蒋中天（陈坤 饰）正在经历人生的低潮。面对上司兼同窗好友洪源（黄觉 饰），他显得极度不自信，对对方也不信任。总是认为他跟自己青梅竹马的女友文馨（杨幂 饰）有染。突然冒出的中学同学李作文更让他昏了头，李作文不学无术，混到今天成了个出租车司机，还总是在中天面前出现，中天一直记得李作文当年企图强奸文馨未遂，心里一直有着阴影。
他对自己的不信任映照到文馨身上，开始疑神疑鬼，终于文馨忍受不了，留下一通信息后出走。蒋中天埋头粉刷墙壁，日日装修。在幻觉之下，他杀了洪源，但洪源的魂魄依旧纠缠着他。他开始怀疑警方派人来监视他，每一个邻居每一个上门的过客，他都认为是有目的的。
他一边追寻着文馨的下落，一边接近事实的真相，然而当真相的门打开时，他发现一切早已是不能挽回的大错。。近未来2047年S市，梦想成为偶像的元气少女刘星语，奉命来到地球寻找信仰之力的外星少女伊缇，阴差阳错来到现代的古代公主怀思，跨越次元来自漫画世界的魔法少女安娜·丽娜，各怀心愿的四人在Project48偶像新队的海选相遇，一同入选预备生，成为舞台上十六名正选偶像“替补的替补”，并住入同一间寝室。
四人由此踏上成为偶像的刻苦修行，从“替补的替补”成为“替补”，再从“替补”成为真正的偶像，除此之外，她们还需要想办法化解四个不同世界带来的文化差异，以及各自世界跨越时空而来的难题……打闹也好，互助也好，一路走来，她们成为了彼此不可替代的存在，并在偶像舞台上发出了属于自己的耀眼光芒，表演Unit“无限少女队”正式成立。。