Phim Mối tình đầu lấy bối cảnh tại thành phố Sài Gòn trước năm 1975, khi cuộc chiến sắp chấm dứt với những câu hỏi day dứt về sự lựa chọn lẽ sống của những người trẻ tuổi. Phim kể lại mối tình đầu của chàng sinh viên Ba Duy (diễn viên Thế Anh) với cô gái Diễm Hương (diễn viên Như Quỳnh), nhưng cuộc tình đổ vỡ khi Diễm Hương buộc phải lấy một tên Cố vấn Mỹ để cứu cha. Đau đớn, Ba Duy đã bỏ học và lao vào con đường nghiệp ngập, cho quên tình, quên đời. Nhưng ánh sáng đã trở lại với cuộc đời Ba Duy khi được chị Hai Lan (diễn viên Trà Giang), chị ruột Ba Duy - một cán bộ tình báo hoạt động nội thành khuyên giải, giáo dục để không bước vào con đường lầm lạc.

Trong những ngày Sài Gòn náo loạn vì quân giải phóng sắp tiến vào, Diễm Hương bỗng phát hiện ra chồng cô đang âm mưu bắt cóc trẻ em Việt Nam đưa nước ngoài bán. Sợ lộ tẩy, y đã giết Diễm Hương hòng bịt đầu mối.