1947年上海，聖誕夜。女主人公婉玉（袁泉飾）偶遇男主人公阿川（夏雨飾）。一部《亂世佳人》喚醒了婉玉內心中演員夢的渴望，她自作主張的報名參加了《烏鴉與麻雀》的電影試鏡。幾經周折，婉玉終於如願以償。再次在崑崙影業公司遇見阿川時，婉玉並沒有認出阿川，可她對阿川產生了莫名的好感。在慢慢的接觸下，兩人由相識到相愛。可身處在動盪的社會現實，面對著難以選擇的矛盾，兩人再一次擦肩而過。
《上海倫巴》最爲彭小蓮「上海三部曲」中最後一部，仍然延續著前兩部《假裝沒感覺》、《美麗上海》的細膩唯美風格。影片以著名藝術家趙丹和黃宗英當年的純真愛情故事爲藍本，真實重現了上世紀四十年代中國電影圈的那段佳話。