白兔糖电影版讲述的是27岁依旧单身的上班族河地大吉（松山健一饰）回乡参加外公的葬礼，却意外见到了外公的私生女——孤苦伶仃的鹿贺凛（芦田爱菜饰）。愤怒的亲属将这个6岁的小女孩视作耻辱与负担，因恼怒家人们的态度，大吉竟然对凛脱口说出“要不要来我家？”的话来。面对这个紧紧抓住自己礼服衣角女孩，大吉不顾父母和妹妹的反对，毅然将凛带回了自己租住的房子抚养。
第二天一早，被凛摇唤起床的大吉展开了全新的生活，他们一起吃早饭，手牵手外出购物，四处询问合适的幼儿园。从上幼儿园的第一天起，大吉和凛便在奔跑中度过，他不仅要带着女孩乘坐时时爆满的电车，还要应付公司中繁重的工作。仅仅三日后，大吉便已疲惫不堪，可是为了更好地照顾凛，他最终决定申请调往完全不用加班的仓库。
此后不久，凛进入一家新的幼儿园，并且与小男孩二谷幸树（佐藤瑠生亮 饰）成为好朋友，大吉则喜欢上了勇纪尚且单身的妈妈由加里（香里奈 饰）。久违的笑容重新回到凛的脸上，她也慢慢向大吉敞开封闭已久的心扉。彼此的牵绊逐渐加深，日子也在平淡的幸福中缓缓流过。直到某一天，大吉接到幼儿园的电话，告诉他凛失踪的消息……
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