在這個喧鬧的都市中，許多年輕人都在尋找著自己的另一半，而網絡交友成了越來越多人的選擇。張曉蕓從大一開始就沉迷于網絡世界，她的QQ好友列表滿滿當當，聊天記錄總是刷不到底。直到有一天，一個名叫“月亮下的獨行者”的陌生人悄悄地進入了她的生活。
起初，她并沒有對他特別在意，直到有一天，他們在一次值班的過程中開始聊天。月亮的幽默和智慧讓曉蕓感到前所未有的吸引，就這樣，兩人漸漸熟起來，成為了無話不談的朋友。曉蕓常常想著，假如能在現實中見到這個神秘的“他”，一定會是一場火花四濺的邂逅。
時間如白駒過隙，三個月過去了。曉蕓鼓起勇氣提議：“我們見個面吧！”她的心盡是一種莫名的緊張與期待。月亮想了想，回復說：“好啊，不過我們得先確定一下……你不會是我的親生妹妹吧？”曉蕓看到這句話，瞬間嗆住了，心中一緊。難道他們有可能是……親兄妹？
“你在開玩笑嗎？”曉蕓試探性地打了一行字，盡量保持鎮定。月亮隨后發來一條文字，坦率地自我介紹，原來他叫李明，生于普通家庭。從小跟父母一起生活，他并不知曉有個妹妹的存在。曉蕓的神經瞬間繃緊，為什么會有如此奇妙的巧合？
面對這個不可思議的事實，曉蕓感到自己的心跳加速，整個人被瘋狂的思緒淹沒。兩人從未見過面，卻在網絡世界中建立起了深厚的友誼，如今卻可能再次被血緣關系劃出一道深淵。最終，曉蕓決定暫時不告訴李明真相，只想先了解他腦海中的那個女孩和他們的關系。
為了見面，曉蕓與李明約在一個咖啡廳。她打扮得精致，只為讓自己更自信，當她走進咖啡廳時，四周的嘈雜聲無力掩蓋她心中的波動。李明早已在那兒等候，他的外貌和個性與她在網上的想象不謀而合，身材高瘦，眼中仿佛藏著星星的閃爍光輝。曉蕓心中里頭的疑慮漸漸被他溫暖真誠的笑容擊潰。
“我就知道你會很漂亮。”李明盯著曉蕓，瞳孔中透著欣賞。曉蕓的臉頰微微緋紅，尷尬地低下頭。兩人坐下來，點了咖啡，聊起了平常的生活、學習中的趣事。隨著交談的深入，曉蕓發現李明不僅幽默風趣，而且很有見識，談吐間流露出一絲成熟，讓她放下了心中那點小小的顧慮。
但就在她們的氣氛變得輕松時，李明忽然問：“有沒有想過我們的關系其實是……兄妹？”這句話把曉蕓嚇了一跳，心中暗想，難道他已經感覺到了什么？她決定故作鎮定，對他笑道：“哈哈，怎么可能呢，兄妹可不是隨便就能認的。”
“你說的也是。”李明低下頭，似乎陷入了沉思。隨著時間的推移，曉蕓的煩惱卻在不知不覺中演變為一種奇妙的情感。她開始懷疑，除了網絡上的親密，難道她與李明之間真的只是為了親情而相處？這種感覺是愛嗎？
幾次見面過后，曉蕓與李明的關系迅速升溫，面對彼此的吸引，他們開始享受這種似有若無的禁忌之愛。有時候，兩人自然而然地手牽著手，從大學校園走到繁華的街頭，心中對彼此的情愫越來越濃。要不要告訴他真相？曉蕓一直在心里掙扎。
直到某天晚上，李明提到，他的父母準備請他的親戚們見面，提到有一個遺失的妹妹，正在尋找，曉蕓的心重重一沉，感到不安。“他絕對不能知道我就是那個妹妹！”她暗暗下了決心，她想和李明在一起，就算以假象維持這段感情。
但事情越來越復雜，曉蕓在向李明傾訴過程中，不小心露出了她的秘密。在一個月黑風高的夜晚，李明能不能接受這樣的愛成為了最大的考驗。
“曉蕓，我一直以來都覺得我們特別的合拍，直到現在我才明白……我愛你！”李明的眼神炙熱而堅定，這話如同一把利劍，劃破了曉蕓內心的掙扎和猶豫。
“可是……我有件事情一直沒告訴你。”曉蕓的聲音微微顫抖。
“我不在乎你的過去，不管你是誰，我只要現在的你。”李明篤定地說。
在那一刻，曉蕓心中的負擔悄然崩潰。她知道，無論未來會怎樣，這段來自網絡的情緣是她無法割舍的，哪怕是披在禁忌的外衣下。
就這樣，兩個在網絡上相遇的靈魂，突破了重重阻隔，共同走入了一個不確定的未來。《網戀對象是我哥偽骨科兄妹》這一段緣分，化為命中注定的紛擾。無論前路如何，他們的心，早已緊緊相連。