Film romantis remaja Refrain mengangkat kisah cinta yang tumbuh perlahan dari persahabatan, namun tertunda oleh waktu dan perasaan yang tak terucap.

Cerita dibuka dengan Niki (Maudy Ayunda) yang pergi ke Austria untuk menemui sahabat lamanya, Nata (Afgansyah Reza), yang kini menempuh pendidikan musik di sana. Perjalanan ini membawa Niki mengenang kembali kisah mereka lima tahun sebelumnya, saat masih duduk di bangku SMA.

Sejak lama bersahabat, hubungan Niki dan Nata mulai berubah saat remaja. Kehadiran Annalise (Chelsea Islan), siswi baru yang diam- diam menyukai Nata, serta Oliver (Maxime Bouttier), kapten basket yang menjadi pacar Niki, membuat perasaan mereka semakin rumit. Di sisi lain, ada Helena (Stevani Nepa), siswi populer yang kerap menjadi rival.

Nata sebenarnya mencintai Niki, namun memilih diam karena Niki sudah bersama Oliver. Sementara itu, Annalise akhirnya mengungkapkan perasaannya pada Nata, tetapi harus menerima kenyataan bahwa hati Nata hanya untuk Niki. Momen tersebut tanpa sengaja didengar oleh Niki, yang membuat hubungan mereka bertiga menjadi renggang.

Sejak itu, persahabatan mereka retak. Niki mencoba menjauh dan melupakan Nata, sementara Nata tetap berusaha mendekat. Hingga kelulusan tiba, jarak emosional di antara mereka belum juga pulih.

Konflik memuncak di malam prom ketika Niki mengetahui Oliver mengkhianatinya. Nata yang melihat kejadian itu membela Niki dan membawanya pergi. Di momen itulah Niki mulai menyadari perasaan Nata. Namun takdir kembali memisahkan mereka saat Nata harus berangkat ke Austria keesokan harinya, hanya meninggalkan sepucuk surat yang mengungkap cintanya.

Lima tahun berlalu, Niki akhirnya menyusul Nata ke Austria. Setelah berbagai rintangan, ia menemukan Nata sedang bermain piano. Dalam pertemuan yang hangat, Niki memberikan balasan atas perasaan Nata lewat surat beramplop merah bertuliskan, "It’s always been you too". Kisah cinta yang tertunda itu pun akhirnya menemukan jawabannya.