台北でミュージシャンとして成功する夢に破れ、台湾最南端の故郷、恒春に戻った青年、阿嘉（ファン・イーチェン）。南国の陽気に包まれ、無気力な日々を過ごしていたが、ある日、郵便配達の仕事を与えられる。働き始めた阿嘉は、宛先不明の未配達の郵便物の中に、今はない日本統治時代の住所“海角7号”宛ての小包を見つける。同封されていたのは、60年前に書かれた7通の手紙。敗戦によって台湾から引き揚げる日本人教師が、愛しながらも別れなければならなかった台湾人女性を想って船上で綴ったラブレターだった。だが、今は存在しない日本統治時代の住所を知るものは誰もいなかった。そんなある日、阿嘉は日本人歌手、中孝介（中孝介）を招いて催される町興しライブの前座バンドに無理やり駆り出される。オーディションで選ばれた他のメンバーは、少女から老人まで年齢も職業も様々。即席の寄せ集めで練習もままならず、やる気のない阿嘉の曲作りも難航。監督役の日本人スタッフ友子（田中千絵）とも衝突を繰り返す。その一方で、ライブの日は刻々と近づいてくる。果たして、バンドは無事ステージを努められるのか？そして、60年前の手紙は宛名の女性に届くのか？南の空に虹がかかるとき、小さな奇跡が起こる……。