Chuyện phim Take Me to the Moon - Thanh Xuân Ơi, Chào Em bắt đầu khi Uông Chính Tường (Lưu Dĩ Hào) gặp lại cô bạn học Lý Bội Ân (Tống Vân Hoa) tại Tokyo, Nhật Bản sau nhiều năm xa cách. Vốn có năng khiếu âm nhạc từ thời trung học, nhưng Bội Ân lại thất bại với lựa chọn đi theo đam mê của mình. Cuối cùng, cô qua đời vì áp lực công việc và cuộc sống. Khi còn đang đau khổ và dằn vặt vì cái chết của bạn thân, Uông Chính Tường bỗng có cơ hội du hành về quá khứ. Anh buộc phải chạy đua với thời gian để ngăn cản Bội Ân đi theo con đường âm nhạc, đồng thời thổ lộ những tình cảm thầm kín mà bản thân che giấu suốt bấy lâu nay.