《超时空罗曼史》是一部融合了穿越、悬疑与浪漫元素的轻喜剧，故事围绕民国影星向秦羽与现代小编剧金阿银的奇妙相遇展开。剧中，向秦羽在拍摄现场意外中枪，竟穿越时空来到21世纪，与性格开朗的金阿银开启了一段跨越百年的“同居”生活。两人在共同寻找穿越真相的过程中，卷入一系列悬疑案件，并逐渐萌生情感，上演了一场笑泪交织的时空恋曲。
人物方面，向秦羽由胡一天饰演，他是一位外表高冷、内心单纯的民国巨星，穿越后对现代科技手足无措，却凭借正直善良的本性适应新生活。金阿银由陈钰琪饰演，她是一位乐观坚韧的现代小编剧，梦想成为优秀作家，在帮助向秦羽的过程中展现出机智与勇气。此外，剧中还有池宇（王天辰饰）等关键角色，他们与主线案件紧密相连，共同推动剧情发展。
剧情以单元案件串联主线，每起案件都暗指向秦羽穿越的谜团。随着调查深入，民国枪击事件与现代阴谋逐渐交织，揭示出跨越时空的恩怨纠葛。剧集巧妙平衡悬疑节奏与浪漫笑点，通过时空反差制造喜剧效果，同时探讨了梦想、正义与情感等主题。最终，向秦羽与金阿银在破解谜题后面临时空分离的抉择，而开放式结局为这段超时空罗曼史留下温暖余韵。
