《一曲相思情未了》讲述了弗兰克·贝克与弟弟杰克·贝克这对钢琴二重奏组合的故事。四十岁的弗兰克和弟弟在西雅图酒吧巡回演出，收入勉强糊口。为改善生计，弗兰克提议邀请女歌手加入，组成三人演出小组。面试中，他们遇见了苏茜，她的嗓音与气质令两人眼前一亮。三人合作后，演出愈发受欢迎，事业渐入佳境。

然而，弗兰克与苏茜在排练与相处中暗生情愫，这段微妙的关系打破了兄弟间原有的默契与平衡。杰克感到被冷落，音乐上的分歧也逐渐浮现。面对爱情、亲情与梦想的三重拉扯，弗兰克必须做出选择。影片以爵士乐为底色，将音乐与情感交织，奏响一曲关于爱、牺牲与和解的动人乐章。