Nội dung của phim Tinh Nguyệt Đồng Thoại xoay quanh chuyện tình yêu giữa anh chàng Shek Karbo (Trương Quốc Vinh) và cô nàng đến từ Nhật Bản Hitomi Kawamura (Takako Tokiwa), trong khi Karbo là một cảnh sát trẻ tuổi, đang làm nhiệm vụ nằm vùng để điều tra một tổ chức buôn bán ma túy quy mô lớn thì Hitomi là một du khách Nhật tới Hồng Kông để quên đi những chuyện buồn về vị hôn phu của cô, Tatsuya Misawa, người vừa mới đột ngột qua đời trong một tai nạn xe hơi thảm khốc, cô muốn tới xứ Cảng thơm để một lần được ngắm thành phố về đêm như lời Tetsuya trước đây từng hứa hẹn.

Trong một dịp tình cờ, Hitomi đi thăm văn phòng làm việc của Tetsuya, để rồi tại đây Hitomi và Karbo đã chạm mặt nhau. Hitomi hết sức ngỡ ngàng khi nhận ra Karbo quá giống với Tetsuya, đó chắc chắn là điều mà khiến cô như không thể tin vào mắt mình, tất nhiên điều đầu tiên mà cô muốn làm lúc đó là ngỡ đó là Tetsuya và tìm cách đuổi theo anh. Tuy thế, Karbo lại là một chàng trai thô lỗ, mạnh bạo và đầy bí ẩn, hoàn toàn trái ngược với sự dịu dàng, chu đáo và tình cảm như Tetsuya, liệu rằng 2 con người này có duyên phận gì với nhau hay không, chúng ta hãy cùng theo dõi…