现年35岁的乔治，是佛罗里达一家著名通讯公司的高级主管。2001年初夏，这个快乐的单身汉来到激情之都巴黎寻找浪漫，他盯住远处的斑马线，对自己说：从现在开始，等第15个女人从上面走过，我就上去对她说“我爱你”。
　　数到第15个时，一个漂亮的身影就飘上了斑马线。乔治灵机一动，从兜里掏出一沓钱，拦住姑娘说：“等等，小姐，这是你掉的吗？” 姑娘停下来，说：“谢谢，不是，您真是一个好人！”这时姑娘指着一个朝她跑过来的小女孩说：“我叫艾米，这是我的小侄女迪姬，您能帮帮我们吗？”乔治顺着艾米手指的方向望过去，一只红色的气球挂到了铁塔上。
　　乔治卖力地爬上去取下了气球，借机与艾米攀谈起来。时间慢慢过去，在目光对视的一瞬，乔治发自肺腑地说：“我爱你……”艾米没有说话，但她的眼睛突然变得晶亮无比。这时，迪姬吵着要回家。艾米被侄女拉去老远，她回过头大声地问：“你还会来巴黎吗？”乔治说：“会的！明年这时候，我能在这里找到你吗？”“好的！”
　　乔治很快忘记了约定，而艾米却陷入了思念中。艾米生下来就患有先天性心脏病，遇到乔治后，她听到了一生中最为动听却最为陌生的一句话。被人爱的巨大幸福，包裹住在病魔的阴影下挣扎了20余年的姑娘。
　　2002年5月5日，23岁的艾米起了个大早，她来到艺术桥上等待乔治，然而从早上一直等到深夜，直到父亲来找艾米，乔治还是没有出现。
　　这年冬天，艾米躺进了医院，等待相匹配的脏器或者死亡。2003年5月5日那天，她请父亲帮忙在桥正中央的栏杆上挂一只红气球，她还向父亲仔细描绘了乔治的模样。
　　远在美国的乔治，两年里开始和结束了好几段恋情，猎艳的心理渐渐疲惫。直到有一天，突然，他的脑海里飞快地闪现出一个人：艾米！乔治又来到艺术桥上，惊奇地发现那儿竟然飘荡着一只红色的气球。
　　乔治问一个在桥上散步的老人：气球是谁挂上去的？老人说：“是一位老父亲挂上去的，他的女儿跟一个小伙子约好了要在这里见面，不幸的是女儿得了重病，不能赴约。”乔治呆住了，果真是艾米！“您知道他住哪里吗？”老人摇摇头。乔治悔恨不已，第二天，乔治在气球上写上“我爱你”三个字，将它挂回原来的地方。他委托岸上一家花店的老板，如果气球被风吹走就请再补上一个。临走的时候，他将自己的电话号码留给了花店的老板。
　　终于，在一个周日的上午，电话铃响了，电话机显示它来自巴黎。第二天，乔治就到了桥上，终于见到了心爱的艾米。
　　原来当艾米躺进医院之后，她每天都在毫无希望中等待。有一天，父亲从桥上归来，告诉她，气球上被人写了“我爱你”三个字。奄奄一息的艾米眼睛里突然重现光彩。不久，她终于等来了一个匹配的脏器与一次成功的手术。她终于以坚定的信念等来了美丽的爱情。