“หัวใจนี้ บังเอิญรัก Serendipity’s Emace” เป็นซีรีส์โรแมนติกที่บอกเล่าเรื่องราวของ อีฮงจู (รับบทโดย คิมโซฮยอน) หญิงสาวผู้เคยตกหลุมรักชายหนุ่มคนหนึ่งตั้งแต่แรกพบในช่วงมัธยมปลาย แต่กลับจบลงด้วยความอกหักอันเจ็บปวด ความผิดหวังในความรักครั้งนั้นทำให้เธอสูญเสียความเชื่อมั่นในความรักและสิ่งที่เกี่ยวข้องกับความรักอย่างสิ้นเชิง
เวลาผ่านไป 10 ปี อีฮงจู ได้กลายเป็นโปรดิวเซอร์สาวที่ประสบความสำเร็จในวงการแอนิเมชั่น แต่ชีวิตเธอกลับต้องเปลี่ยนไปอีกครั้ง เมื่อโชคชะตานำพาให้เธอพบกับ คังฮูยอง (รับบทโดย แชจงฮยอบ) ชายหนุ่มอดีตคนรักที่เธอเคยพบในช่วงมัธยมปลาย 10 ปีที่ผ่านมา
คังฮูยอง กลับมาจากสหรัฐอเมริกาและกลายเป็นนักวางแผนการเงินที่ประสบความสำเร็จวัย 29 ปี เขาไม่ได้คาดคิดเลยว่าจะได้เจอ อีฮงจู ในร้านกาแฟที่บังเอิญทั้งสองเข้าไป ทั้งคู่ต่างไม่สามารถปฏิเสธเสียงหัวใจของตนเองได้ เมื่อความรู้สึกเก่าๆ ที่เคยถูกซ่อนไว้ลึกๆ กลับมาทำให้ทั้งสองต้องเผชิญหน้ากับความทรงจำและความรู้สึกที่ไม่เคยหายไป
