《科學少女》故事從甫失去媽媽的天才少女開場，思考如何勇敢面對難關，學習走出失去至親的哀痛。片中的盧以恩是熱衷科學的高中生，在母親（姚以緹飾）過世後，科學家父親（王傳一飾）帶AI機器人回家，照顧、陪伴女兒。
電影刻劃近未來時空，試圖探討生命的意義與真諦：「人類是否可以用仿真AI機器人，來代替失去的親人？」讓永遠走出視線，卻走不出思念的「人」，以不同形式重回身旁相伴？片中不見生硬的科學，更多流露的是親子之間，關於愛與思念、告別與放下的感人時刻。
《科學少女》中洋溢著青春的戀愛氛圍也讓觀眾心動，劇中高中生劉子瑜（盧以恩飾）邂逅天才轉學生吳亦修（林暉閔飾），面對阿修猝不及防闖進她的生命裡，從一開始的排斥抗拒到慢慢打開心扉，兩人片中甜甜的曖昧互動，也讓粉絲相當興奮，映後QA還特地詢問阿修與子瑜後續的愛情故事。
林暉閔表示，兩人一起挺過了劇情後期「那個重大事件」，應該還能繼續談戀愛；但身旁的盧以恩卻持相反意見，表示就是因為「那個重大事件」，她覺得子瑜與阿修應該不會有後果。兩人戲裡戲外都唱反調的調皮互動，也逗樂在場觀眾。
