Satyaprem Ki Katha membuka cerita lewat sosok Satyaprem Sattu yang diperankan Kartik Aaryan, bersama Kiara Advani sebagai Katha, Gajraj Rao sebagai Harikishen, Supriya Pathak sebagai ibu Sattu, dan Anuradha Patel sebagai ibu Katha. Film ini mengajak masuk ke kehidupan Sattu, pemuda kelas menengah bawah yang hidupnya jauh dari kata ideal. Ia adalah mahasiswa hukum yang gagal, menganggur, dan tinggal bersama orang tua serta adik perempuannya. Ironisnya, justru sang ibu dan adik yang menjadi tulang punggung keluarga, sementara Sattu dan ayahnya sama sama tidak bekerja. Tekanan hidup membuat Sattu merasa terpinggirkan, apalagi ia jadi satu satunya bujangan di lingkungannya.

Kegelisahan Sattu makin menjadi saat ibunya menolak mencarikan jodoh untuknya, namun sibuk mencarikan pasangan bagi sang adik. Di tengah rasa iri dan minder itu, Sattu mengaku pada ayahnya bahwa ia masih mencintai seorang perempuan bernama Katha, gadis yang ia lihat setahun lalu di acara Garba. Sayangnya, kala itu Katha sudah menjalin hubungan dengan pria bernama Tapan. Harapan Sattu yang sempat pupus kembali menyala ketika ia mendengar kabar bahwa Katha telah putus dan orang tuanya tengah mencari calon suami.

Sattu dan ayahnya kembali mendatangi perayaan Garba, berharap bisa melihat Katha menari lagi. Di sana, mereka bertemu Harikishen, ayah Katha, seorang pebisnis sukses pemilik toko camilan terkenal, beserta istri dan putri bungsunya, Kinjal. Dari pertemuan itu, Sattu mengetahui bahwa Katha sedang sakit. Atas bujukan ayahnya, Sattu memberanikan diri mengunjungi rumah Katha. Namun, yang ia temukan justru mengejutkan. Katha ternyata mencoba mengakhiri hidupnya dengan menyayat pergelangan tangan. Tanpa berpikir panjang, Sattu membawanya ke rumah sakit dan menyelamatkan nyawanya.

Katha selamat, tetapi ia justru marah karena merasa hidupnya dipaksakan kembali. Malam harinya, Katha mengirim pesan singkat berisi ucapan terima kasih kepada Sattu. Hubungan mereka perlahan mencair, hingga beberapa hari kemudian, keluarga Katha datang melamar Sattu. Sattu menerima lamaran itu dengan penuh kebahagiaan, sementara Katha menyetujuinya dengan hati yang berat.

Setelah menikah, realitas tak seindah harapan Sattu. Katha menolak kedekatan fisik dan meminta mereka tidur terpisah dengan alasan Sattu mendengkur. Sattu berusaha memperbaiki kebiasaannya, tetapi akhirnya sadar bahwa itu hanya alasan. Saat didesak, Katha mengaku telah berbohong dan mengatakan bahwa dirinya aseksual, sebuah pengakuan yang mengguncang perasaan Sattu dan menjadi awal konflik emosional yang lebih dalam.