Mây Đen Gặp Trăng Sáng là bộ phim xoay quanh câu chuyện của Ô Ngộ (Kim Hạn đóng) và Đàm Giảo (Lý Nhất Đồng đóng), cả hai vô tình gặp nhau trên một chuyến tàu du lịch và đã trúng tiếng sét ái tình ngay khi vừa mới gặp nhau. Tuy nhiên có một truyện kỳ lạ đã xảy ra là, sau chuyến đi ấy cả Ô Ngộ và Đàm Giảo đều bị xóa đi một đoạn ký ức khác nhau. Ô Ngộ đã quên hết những chuyện đã xảy ra trong vài ngày sau chuyến đi còn Đàm Giảo thì lại quên hết kí ức suốt gần một năm rưỡi trở lại đây.
Một điều xảy ra sau chuyến đi nữa đó chính là người thân của Ô Ngộ là mẹ và em gái của anh đã bị sát hại và để điều tra chân tướng sự việc Ô Ngộ đã trở thành thợ sửa ô tô. Trong một lần tình cờ Đàm Giảo đã đến nơi Ô Ngộ làm việc để sửa xe, cả hai có cơ hội gặp lại nhau. Với lần gặp lại này, họ nhận ra sự quen thuộc của đối phương và dần dần phát hiện ra điểm khác thường trong mối quan hệ của mình. Và để tìm ra nguyên nhân lý do tại sao cả hai đều bị mất trí nhớ trên chuyến tàu đó, Ô Ngộ và Đàm Giảo đã bắt tay nhau đi tìm chân tướng sự việc.