《我的女神室友》讲述了一段发生在大学校园里的合租故事。林晚因为宿舍调整，无奈搬进校外公寓，却发现合租对象竟是全校公认的高冷校花苏晴。两人生活习惯截然不同，一个随性洒脱，一个严谨挑剔，第一天就因琐事爆发争吵。

然而随着时间推移，林晚逐渐发现苏晴冷漠外表下的脆弱：她拼命兼职、熬夜学习，只为替家里还债。而苏晴也看到林晚看似吊儿郎当，实则默默资助山区儿童。一次雨夜，苏晴高烧不退，林晚冒雨买药、彻夜照顾，两人终于卸下心防。

此后，她们一起做饭、赶论文、对抗校园流言，从室友变成彼此最坚实的依靠。当苏晴面临出国机会时，林晚选择放手支持，而苏晴在机场转身的那一刻，终于说出那句藏在心底的话：“你才是我最想留在身边的人。”故事以两人在合租小屋重逢收尾，温馨又治愈。