В центре сюжета - история любви между столичным музыкантом Платоном Рябининым и официанткой Верой из провинциального города Заступинска. Все начинается с нелепого недоразумения: Платон, спеша на поезд в Москву, теряет документы и деньги, оставаясь без возможности уехать. В привокзальном буфете он встречает Веру, их первая встреча омрачена спором, но постепенно между ними возникает нечто большее.
Вера, которая ранее потеряла своего жениха в комичной ситуации с дынями, находит в Платоне свою настоящую любовь. Их отношения развиваются на фоне предстоящего отъезда музыканта: он должен отправиться в далекие края для отбывания наказания за преступление, которого не совершал.
Фильм показывает, как случайные встречи и необдуманные поступки могут кардинально изменить жизнь людей. Платон и Вера, несмотря на внешние обстоятельства, находят в себе силы бороться за свое счастье. Их история наполнена юмором, теплотой и искренностью чувств, делая "Вокзал для двоих" одним из самых запоминающихся советских фильмов о любви.