Te amo, je t'aime cuenta la historia de un romance de imposible entre dos jóvenes tanto peculiar. Lauren Rey, interpretado por Diane Lane, es una chica de 13 años de talento que viene de una buena familia parisina. Lauren pasa todo su tiempo libre leyendo libros inusuales para las chicas de su edad, siendo su autor favorito Heidegger. Daniel Michon (Thelonious Bernard) es un prodigio de las matemáticas y apenas hace 13 años el dinero usando sus habilidades con los números para apostar en carreras de caballos. Ambos coinciden en un día en un museo, en una película, y se enamoran. Sin embargo, la madre de Lauren se opone firmemente a este compromiso considerando Daniel muy por debajo de su hija, que se merece algo mejor. La animadversión hacia el niño llega a grande cuando llega el novio de la madre, una centrada en sí misma demasiado preocupado por su imagen. Los jóvenes escuchan que si una pareja se besa cerca del Puente de los Suspiros en Venecia al anochecer y mientras repican las campanas de la iglesia, su amor nunca puede ser destruida. Desde entonces comienzan a planear su viaje a Europa.