Film romantis komedi 200 Pounds Beauty mengangkat kisah transformasi seorang perempuan yang mencari penerimaan diri di tengah kerasnya industri hiburan.

Cerita berpusat pada Hanna Kang, perempuan bertubuh gemuk yang bekerja sebagai penyanyi bayangan untuk bintang pop terkenal bernama Ammy. Meski suara emasnya membuat Ammy tampak hebat di atas panggung, Hanna justru hidup di balik layar. Ia juga bekerja sambilan sebagai operator seks telepon. Di balik semua itu, Hanna diam-diam menaruh hati pada produser musik Sang-jun Han.

Suatu hari, Hanna dipermalukan di pesta ulang tahun Sang-jun setelah Ammy menjebaknya dengan mengirim pakaian yang sama untuk dikenakan. Di kamar mandi, Hanna bahkan mendengar Sang-jun menyuruh Ammy bersikap baik padanya hanya karena mereka masih membutuhkan suaranya. Hancur dan patah hati, Hanna hampir bunuh diri. Namun ia menerima telepon dari salah satu kliennya, seorang dokter bedah plastik bernama Lee Kong-hak, yang kemudian membujuknya menjalani operasi plastik besar-besaran.

Setelah setahun mengasingkan diri untuk pemulihan, Hanna muncul kembali dengan penampilan yang sangat berbeda, cantik dan langsing. Dengan bantuan sahabatnya Jung-min, ia menggunakan identitas baru sebagai Jenny, gadis Korea-Amerika dari California. Ketika mengikuti audisi di agensi yang sama, Jenny justru mendapat kontrak rekaman sendiri.

Karier Jenny langsung melejit setelah lagu debutnya "Maria" menjadi hit. Namun identitas lamanya terus menghantui. Ammy berusaha membongkar rahasia Jenny, bahkan sampai mendekati ayah Hanna yang menderita Alzheimer. Sang-jun akhirnya mengetahui bahwa Jenny sebenarnya adalah Hanna. Hanna pun mengaku bahwa ia melakukan operasi plastik karena ingin dicintai Sang-jun. Namun setelah melihat sikap Sang-jun yang tetap tak menghargainya, Hanna sadar ia harus hidup untuk dirinya sendiri.

Konflik memuncak ketika Ammy mengancam membongkar rahasia Hanna jika konsernya tidak dibatalkan. Meski mendapat tekanan dari label rekaman, Sang-jun akhirnya mendukung Hanna untuk tetap tampil. Di atas panggung konser, Hanna dengan penuh emosi mengakui semua kebenaran kepada penonton bahwa ia adalah penyanyi bayangan Ammy, pernah bertubuh gemuk, dan menjalani operasi plastik demi mengejar mimpi sekaligus cinta.

Kejujuran Hanna justru membuat penonton tersentuh. Ia akhirnya berdamai dengan sahabat dan ayahnya, meninggalkan nama panggung Jenny, dan memilih tampil sebagai dirinya sendiri. Hanna pun sukses sebagai penyanyi dengan identitas aslinya, sementara Sang-jun mulai menyadari bahwa ia selalu mencintai Hanna apa adanya.