Adaptado do best-seller da Ali Hazelwood, A Hipótese do Amor é um filme sobre a jovem Olive Smith (Lili Reinhart), uma entusiasta da ciências e estudante de PhD em Biologia pela Universidade Stanford. Relutante em se apaixonar, ela prefere se manter segura em seus estudos do que em algo incontrolável como o amor, ainda mais quando sua melhor amiga insiste que ela não superou o seu ex-relacionamento. Buscando provar o contrário, Olive inventa um namoro falso com Adam Carlsen, um dos professores mais respeitados e temidos da instituição. Com o passar do tempo, ele topa a aventura e a química deles entra em cena, transformando aquela farsa em algo totalmente inesperado.
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