Awal menyaksikan film ini hanya karena ada Song Hye Kyo, aktris kenamaan dari Korea Selatan yang terkenal akan kecantikan dan bakat aktingnya. Berjudul My Girl and I sebuah judul yang cukup sederhana dimana beberapa orang menilai jika film ini merupakan salah satu yang cukup sedih dengan alur ceritanya.
Cerita bermula dari seorang laki-laki yang berjalan menelusuri sebuah rel kereta, adalah Kim Su-ho (Cha Tae Hyun) yang tengah kembali ke kampung halamannya untukmenghadiri reuni SMA. Walau semula kawan-kawannya meragukan akan kehadirannya terlebih saat itu bertepatan akan peringatan kematian seorang gadis yang merupakan cinta pertamanya bernama BaeSu Eun (Song Hye Kyo).
Walaupun sudah 10 tahun berlalu, Su Ho belum bisa melupakan gadis yang sangat dicintainya itu. Usai pertemuan, sahabat-sahabat Su Ho mengajaknya ke mercusuar dan salah satu teman Su Ho berteriak "Bae Su Eun, teman saya tidak bisa melupakanmu, tolong beritahu dia agar bisa melupakanmu" dan hal tersebut membuat Su Ho bersedih.
Flash back, saat masih remaja ketika mereka bermain di tepian laut, Su Ho mengalami keram kakinya saat tengah berenang. Ia tenggelam dan diselamatkan oleh seorang gadis cantik. Tapi Su Ho pingsan sehingga tidak mengetahui secara pasti tentang siapa yang telah menolongnya. Di sisi lain gadis bernama Su Eun itu harus merelakan pagernya yang hilang.
Ketika memasuki kelas musik, para murid bernyanyi dengan kompak. Secara diam-diam Su Eun melihat ke arah Su Ho dan mereka sempat saling bertatap. Di sekolah Su Ho hanya siswa biasa, sehingga Ia tidak percaya diri jika yang di tatap siswi tercantik di sekolah adalah dirinya.
Di lorong sekolah ketika tiba waktunya istirahat, Su Ho dan Su Eun berpapasan. Yang cukup mengejutkan gadis itu meminta dibelikan kroket. Meski awalnya ragu, Su Ho menurutinya. Alhasil sebagian besar murid di sekolah mengira mereka tengah berpacaran.
Sejak saat itu Su Ho dan Su Eun semakin dekat, seperti halnya kisah cinta anak sekolah yang begitu naif. Mereka sering berjalan bersama dan membicarakan beragam hal termasuk ketika mengulang kembali membahas kisah cinta pertama dari kakek Su Ho kepada seorang wanita bernama Soon Im. 50 tahun berlalu, sang Kakek rupanya masih menyimpan rasa yang dahulu pernah ada untuk seorang yang dicintainya.
Kedua remaja yang tengah terlibat saling jatuh hati itu mulai menyadari akan sebuah takdir dan mereka berharap kelak akan selalu bersama dengan yang dicinta. Suatu hari, Su Eun dan Su Ho serta beberapa sahabat nya merancang untuk liburan ke subuah pulau. Tetapi ketika tiba hari keberangkatan saat Su Ho dan Su Eun telah tiba di dermaga, sahabat lainnya justru batal berangkat. Alhasil Su Ho dan Su Eun hanya berangkat berdua yang rupanya hal itu memang rencana dari sahabat mereka.
Su Ho dan Su Eun menikmati masa-masa mereka bersama, sampai di suatu pagi di atas sebuah bukit suatu hal tak terduga terjadi. Su Eun seketika jatuh pingsan dengan tanggap Su Ho menggendong dan lekas membawa Su Eun ke Rumah sakit.
Selama masa perawatan di Rumah Sakit, Su Ho selalu datang menghibur Su Eun. Gadis itu tiap hari semakin terlihat pucat karena leukimia yang di deritanya. Dan harapan untuk hidup semakin sedikit lantaran tidak ditemukan donor sumsum tulang belakang yang cocok dengannya.
Su Eun berharap bisa kembali ke Pulau itu lagi namun takdir berkata lain. Saat hari akan keberangkatan terjadi badai sehingga kapal feri untuk menyebrang ke pulau itu dibatalkan semua. Sekeras apapun Su Hp berusaha, tidak semua bisa terjadi dengan harapan. Dan saat itu jua Ia harus kehilangan Su Eun untuk selamanya.