Berdasarkan novel laris New York Times, Hipotesis Cinta menceritakan Olive (Lili Reinhart), calon Ph.D. yang spontan mencium profesor paling galak di departemennya, Adam Carlsen (Tom Bateman). Kebutuhan bersama mereka untuk hubungan palsu berubah menjadi eksperimen kecocokan yang mungkin memecahkan masalah cinta.