Film romantis fantasi The Beauty Inside menghadirkan kisah cinta unik tentang seorang pria yang terbangun setiap hari dengan wajah yang berbeda.

Cerita dimulai saat Woo-jin berulang tahun ke-18. Suatu pagi, ia terbangun dengan wajah dan tubuh yang sama sekali berbeda. Awalnya ia panik dan kebingungan, tetapi ibunya akhirnya menerima kondisi aneh tersebut. Sejak saat itu, setiap kali bangun tidur, Woo-jin berubah menjadi orang lain, bisa pria, wanita, tua, muda, bahkan orang dari negara berbeda. Meski penampilannya selalu berubah, kepribadiannya tetap sama.

Untuk bertahan dengan kondisi itu, Woo-jin membuat rutinitas khusus. Setiap pagi ia merekam dirinya sendiri di komputer untuk mendokumentasikan wajahnya hari itu. Ia juga menyiapkan berbagai pakaian, sepatu, dan perlengkapan sesuai ukuran tubuh yang berbeda-beda. Dengan bantuan sahabatnya, Sang-baek, Woo-jin bekerja sebagai desainer furnitur yang menjalankan bisnis bernama ALX dari rumah agar rahasianya tidak terbongkar.

Suatu hari, Woo-jin jatuh hati pada seorang perempuan bernama Yi-soo yang bekerja di toko furnitur. Ia sering datang menemuinya, tetapi Yi-soo tidak menyadari karena Woo-jin selalu memiliki wajah berbeda setiap hari. Hingga akhirnya, saat ia bangun dengan penampilan yang dianggap tampan, Woo-jin memberanikan diri mengajak Yi-soo berkencan.

Woo-jin berusaha mempertahankan tubuh yang sama dengan tidak tidur selama beberapa hari agar tetap terlihat seperti pria yang Yi-soo kenal. Namun usahanya gagal. Tak ingin menyakiti Yi-soo, ia sempat menjauh. Pada akhirnya, Woo-jin memutuskan jujur tentang kondisinya. Yi-soo awalnya terkejut, tetapi perlahan belajar menerima bahwa orang yang ia cintai tetap sama meski wajahnya berubah.

Hubungan mereka berjalan dengan cara unik Yi-soo harus mempercayai siapa pun yang menggenggam tangannya sebagai Woo-jin. Namun tekanan dari lingkungan membuat Yi-soo stres, bahkan mengalami insomnia dan kecemasan. Merasa bersalah, Woo-jin memilih menghilang demi kebaikan Yi-soo.

Waktu berlalu, tetapi Yi-soo tidak pernah berhenti mencintainya. Ia akhirnya menemukan Woo-jin di Republik Ceko. Dalam pertemuan penuh emosi itu, Yi-soo mengungkapkan bahwa ia tetap ingin bersama Woo-jin apa pun wujudnya. Mendengar pengakuan tersebut, Woo-jin melamarnya dan Yi-soo menerimanya.