เจษฎาภรณ์ (วัชระ ตังคะประเสริฐ) หนุ่มนักเรียนนอก เพิ่งกลับมาจากลอนดอนพร้อมกับ นาเดีย (แคนดี้ เอเวอรี่) เพื่อนสาวคนสนิท หลังจากเรียนอยู่ที่โน่นนานถึง 8 ปี พอกลับมาถึงบ้านเขาก็ได้ทราบเรื่องจาก สันติ (สมภพ เบญจาธิกุล) ผู้เป็นพ่อว่าเขาจะต้องแต่งงานกับ ลูกเกด (เมทินี กิ่งโพยม) เพื่อนสนิทวัยเด็กที่เคยช่วยชีวิตไว้จากการจมน้ำ
เพราะสันติกับ ไพโรจน์ (ครรชิต ขวัญประชา) พ่อของลูกเกดเป็นเพื่อนรักกันเมื่อโตเป็นผู้ใหญ่ เพราะลูกเกดกำพร้าแม่มาตั้งแต่เด็ก ไพโรจน์จึงอยากจะให้คนดีๆ อย่างเจษฎาภรณ์ ช่วยดูแลลูกเกดและบริษัท ไลท์แมน ซึ่งเป็นธุรกิจเกี่ยวกับการรับสร้างบ้านของเขาต่อไป ไพโรจน์จึงส่งเสียค่าใช้จ่ายในการศึกษาให้กับเจษฎาภรณ์มาโดยตลอดเพราะฐานะครอบครัวของเขาไม่ได้ร่ำรวยอะไรมากนัก พอได้ทราบข่าวเรื่องการแต่งงานเจษฎาภรณ์ก็ยินดีและบอกกับพ่อว่าจะไม่ทำให้ลูกเกดและคุณอาไพโรจน์ผู้มีพระคุณต้องผิดหวังด้วย
แต่เมื่อเจษฎาภรณ์มีโอกาสได้เจอหน้าลูกเกดครั้งแรกในงานเลี้ยงต้อนรับการกลับมาของเขา ซึ่งไพโรจน์จัดให้อย่างใหญ่โต ทำเอาเจษฎาภรณ์ถึงกับช็อค เพราะลูกเกดเด็กสาวรูปร่างบอบบางที่มองโลกในแง่ดีมีน้ำใจที่เขาเคยรู้จักในอดีตนั้น เดี๋ยวนี้กลายเป็นสาวตุ้ยนุ้ยมีน้ำหนัก หนักกว่า 150 กิโลกรัม ทำให้เจษฎาภรณ์รู้สึกผิดหวังอย่างมากๆ และยังถูกนาเดียซึ่งได้รับเกียรติให้มาร่วมงานในคืนนี้ พูดจาถากถางเกี่ยวกับว่าที่เจ้าสาวหุ่นตุ้ยนุ้ยของเขาด้วย
จึงทำให้เจษฎาภรณ์รีบกลับบ้านก่อน โดยอ้างว่าไม่ค่อยสบายเพราะยังรู้สึกเมาเครื่องอยู่ ซึ่งลูกเกดก็ไม่ได้สงสัยอะไรและคิดว่าเจษฎาภรณ์ยังมีความรู้สึกที่ดีๆ กับเธอเหมือนวัยเด็กทุกประการ ในขณะที่เจษฎาภรณ์ได้ดำรงตำแหน่งเป็นผู้บริหารของบรษัทไลท์แมนของไพโรจน์นั้น นาเดียก็เปิดกิจการห้องเสื้อเป็นของตัวเอง และนาเดียพยายามที่จะแสดงตัวให้ใครต่อใครได้รู้ว่าเธอกับเจษฎาภรณ์เป็นแฟนกัน โดยที่เจษฎาภรณ์ก็ไม่ได้ปฏิเสธแต่อย่างใด
และยังคงไปเที่ยวด้วยกันสองต่อสองบ่อยๆ ปล่อยให้ลูกเกดต้องคอยโทรศัพท์ตามหาว่าพี่เจษหายไปไหน ไม่ยอมมาเที่ยวหาเธอบ้าง วันวาเลนไทน์ลูกเกดดีใจเป็นที่สุด เพราะเจษฎาภรณ์โทรศัพท์มานัดเพื่อที่จะพาเธอไปดินเนอร์ในคืนนี้ แทนที่คืนนี้จะเป็นคืนที่เธอมีความสุขอย่างที่สุดเหมือนเช่นคู่รักที่จะแต่งงานในเร็วๆ นี้ แต่กลับกลายเป็นคืนที่เธอต้องพบกับความเสียใจมากที่สุด
เพราะเจษฎาภรณ์มาพบกับเธอก็เพื่อจะบอกยกเลิกการแต่งงาน และทุกสิ่งทุกอย่างที่ผู้ใหญ่ตกลงกันไว้ ลูกเกดเสียใจที่เจษฎาภรณ์รังเกียจในรูปลักษณ์ของเธอ พอกลับถึงบ้านลูกเกดจึงคิดฆ่าตัวตาย พร้อมทั้งกินยาลดความอ้วนเกินขนาดโชคดีที่แพทย์เยียวยารักษาไว้ทัน
เพื่อให้ลูกสาวอันเป็นที่รักดั่งดวงใจกลายเป็นลูกเกดคนใหม่ ไพโรจน์จึงส่งลูกเกดไปรักษาแผลใจและเข้าคอร์สลดความอ้วนที่อเมริกาตามคำแนะนำของหมอ ซึ่งก็ได้ผลเพราะสุขภาพจิตของลูกเกดเริ่มดีขึ้นตามลำดับ ในขณะที่สุขภาพจิตของเจษฎาภรณ์เริ่มแย่ลง เพราะสันติเสียใจที่ลูกชายไม่ทำตามสัญญา และยังทำให้ครอบครัวของผู้มีพระคุณผิดหวัง จึงทำให้โรคหัวใจกำเริบและเขาก็สิ้นใจตายในอ้อมกอดของลูกชาย จึงทำให้เจษฎาภรณ์รู้สึกเสียใจที่เขาเป็นต้นเหตุที่ทำให้พ่อตาย
หนึ่งปีผ่านไปเจษฎาภรณ์มีโอกาสได้เจอนางแบบอินเตอร์นามว่า เมทะนี (เมทินี กิ่งโพยม) ในงานเดินแฟชั่นโชว์ห้องเสื้อของนาเดีย เขามีความรู้สึกว่านางแบบคนนี้มีบางสิ่งบางอย่างคล้ายลูกเกดมาก แต่พอเขาเข้าไปทำความรู้จักเธอก็ปฏิเสธว่าไม่เคยรู้จักกับเขามาก่อน แต่เจษฎาภรณ์ก็ยังไม่ละความพยายามที่จะทำความใกล้ชิดและสนิทสนมเธอให้มากกว่านี้
ถึงแม้จะเจอ ณัฐ (ภราดร ศิรโกวิท) คอยกันท่าหรือถูกเมทะนีแกล้งต่างๆ นานา มาแล้วหลายครั้งหลายหนก็ตาม พอเจษฎาภรณ์หันหน้ามาให้ความสนใจในตัวเมทะนีมากขึ้นทุกวัน ทำให้นาเดียคิดแก้เผ็ดเจษฎาภรณ์ด้วยการหันไปคบผู้ชายคนอื่นบ้าง จึงทำให้เจษฎาภรณ์เริ่มจะคิดได้ว่าผู้หญิงที่ดีและมีน้ำใจให้กับเขามาโดยตลอดก็คือลูกเกดนั่นเอง
ในที่สุดเจษฎาภรณ์จึงตัดสินใจไปที่บ้านลูกเกดเพื่อพิสูจน์ความจริงใจ และเขาก็ได้รับรู้ความจริงจากณัฐว่าเมทะนีคือใคร และณัฐยังบอกให้เขาต้องชอกช้ำใจมากขึ้นไปอีกว่าลูกเกด ไม่ต้องการพบเขาอีกแล้ว และยังฝากคืนว่าวที่เธอเคยขอจากเขาเมื่อตอนเด็กอีกด้วย
เรื่องราวความรักที่ยุ่งๆ ของหนุ่มนักเรียนนอกกับสาวตุ้ยนุ้ยจะลงเอยอย่างไร เตรียมหาคำตอบจากภาพยนตร์ โคเลสเตอรอล..ที่รัก ได้อีกไม่นานเกินรอ