クリスマス直前のニューヨーク。同じカシミアの手袋を掴んだのが、最初の偶然だった。
《幸せな偶然》という名のカフェ、“セレンディピティ3”での2度目の偶然で、サラとジョナサンは恋の始まりを意識する。しかしお互いに恋人がいることを知っている二人は、運を天に任せてしまう。そして3度目の偶然は起こるべくもなかった。
数年後、ジョナサンは婚約し、美貌の恋人は結婚準備に余念がない。一方サラも、ミュージシャンの恋人に求婚される。幸せな人生を歩んでいることを実感してはいても、何かが足りないと感じるジョナサンとサラは、心に秘めたあの時の“偶然”を“運命”に代える、最後のチャンスに賭けることに。