正值适婚年龄的单身女青年安安（郭碧婷 饰）是位普通的广告公司白领，她为了摆脱前男友的骚扰搬家，新邻居是一对兄妹，哥哥潘小哲（段奕宏 饰）是喜欢用生物学知识看待一切日常事务的生物学博士后，妹妹潘小星（刘雅瑟 饰）乐观开朗。一次广告提案的竞争中，平日里常常让人哭笑不得的潘小哲用生物学知识意外地帮到了安安，安安得以顺利升职。
安安的广告公司被收购，美国总部空降来了年轻英俊的运营总监黎夏（戴立忍 饰）。安安对黎夏暗生情愫。在好朋友周佳妮（谢依霖 饰）的提醒下，曾经在感情上屡经挫败的安安意识到感情的规则和进化论一样：弱者淘汰，适者生存。她决定请潘小哲帮忙，运用生物学的科学知识帮自己谈一场成功恋爱……
《爱情进化论》是由刘荣艳执导，吴怀洁编剧，段奕宏、郭碧婷、戴立忍、刘雅瑟等主演的中国内地首部3D彩色爱情电影。影片讲述的是屡遭劈腿的职场女神安安，为挽救爱情，在经历心理学、哲学、文学、社会学、甚至政治学的帮助均以失败告终的情况下，不得不求助于自己的男闺蜜生物学博士潘小哲，用生物学的方式追求爱情的故事。电影于2014年8月15日在中国内地上映。
电影《爱情进化论》不同于以往的爱情电影，它建立在生物学的基础上，区别于“心灵鸡汤”式的爱情指导，采用更诙谐幽默的方式，指导都市男女寻找到真爱多以“硬汉”形象示人的段奕宏，此次耍贱毒舌齐上阵，饰演一位智商170，情商80的“250”学霸“潘小哲”。《小时代》系列电影的大热，也让郭碧婷、谢依霖走入了大众的视线，此次二人再度携手依旧闺蜜情深。“妹花”郭碧婷告别了南湘的文艺气质，饰演一位求男若渴的职场女“安安”，为追求金马影帝戴立忍饰演的“黎夏”，不惜求助“男闺蜜”潘小哲采用生物学的方式展开追男大计。于是，一场新鲜又好笑的爱情喜剧就在三人间开展了起来。