Жизнь главного героя фильма «Любовь, секс и химия» — скромного, слабохарактерного парня, простого фармацевта Дага Варни никогда не была яркой и насыщенной, а после долгих лет семейной жизни и вовсе превратилась в тоскливое существование. Некогда любимая жена Кара не видит в нем мужчину и всеми способами избегает близости, сын вовсе не общается с отцом, и единственным увлечением остается велоспорт. У Дага есть лекарства от любых людских болезней, но нет лекарства от тоски.
Однако знакомство с богатенькой дамочкой Элизабет Робертс переворачивает жизнь Дага с ног на голову. Красивая, раскованная молодая женщина живет по принципу: “Жизнь слишком коротка, поэтому нужно наслаждаться каждым моментом”. Этим принципом стал руководствоваться и Даг, позволяя себе совершать поступки, о которых ранее и не думал, тем самым превращая свою жизнь в череду ярких приключений. Но Элизабет оказывается не так проста, как кажется, а за увлекательные приключения нужно будет заплатить.