电影《萌妹特攻队》讲述了漫画经纪人赵一成（张翰饰）在一次意外中，不慎闯入了自己充满幻想色彩的心灵世界。在这个奇异的空间里，他遇到了五位性格迥异的“学科少女”，她们分别代表着赵一成大学时代的不同梦想：数学少女代表着他对未来事业的憧憬、英语少女象征着他曾经对外国文化的向往、美术少女则反映了他年轻时对于艺术的热情、历史少女承载了他对知识与智慧的追求、还有科学少女则体现了他对探索未知的好奇心。这五位“学科少女”各自拥有独特的技能和性格，她们组成了一个“萌妹特攻队”，帮助赵一成面对现实中的困难并寻找自我价值。随着故事的发展，赵一成发现自己陷入了两难的选择之中：是继续留在都市中追求梦想，还是回到故乡与家人团聚？在经历了多次冒险和挑战之后，“学科少女”们不仅帮助他重新找回了内心的勇气与自信，也让他意识到生命的意义远远超出了个人的追求。最终，在“萌妹特攻队”的支持下，赵一成做出了自己的选择，并决定将这份经历融入到漫画创作中去，为梦想而战。电影通过幽默诙谐的方式展现了一个关于成长、友情与梦想的故事，传达出每个人都能在生活中找到属于自己的价值和意义的主题。
