Refrain bercerita tentang perjalanan Niki (Maudy Ayunda) dan Nata (Afgansyah Reza) dalam menemukan cinta mereka.
Cerita dimulai dengan kedatangan Niki ke Austria yang bermaksud untuk menemui Nata yang telah lama kuliah musik di negara tersebut. Sebelum berjalan lebih jauh Niki menceritakan kembali kisahnya bersama Nata 5 tahun sebelumnya.
Setelah bertahun-tahun bersahabat, ada warna yang berbeda saat Niki dan Nata menginjak bangku SMA. Ada sosok Annalise (Chelsea Islan), siswi baru yang ternyata Ibunya seorang model terkenal. Ada Oliver (Maxime Bouttier), kapten basket tampan yang memikat Niki. Dan, ada Helena (Stevani Nepa), kapten cheerleaders yang tidak pernah mau kalah.
Nata ternyata menyayangi Niki lebih dari sahabat. Sayangnya, Nata tidak berani mengungkapkan perasaannya dan juga karena Niki kini telah berpacaran dengan Oliver, sang kapten basket. Ternyata diam-diam Annalise pun menyimpan perasaan terhadap Nata hingga akhirnya ia mengetahui bahwa Nata memberikan perasaannya hanya kepada Niki ketika ia mendengar Nata berkata menyayangi Niki disaat sedang berada di rumah sakit.
Keesokan harinya Annalise memilih untuk tidak masuk sekolah. Karena khawatir, Niki dan Nata segera berkunjung ke rumahnya seusai pelajaran berakhir. Annalise, yang sedang menangis seraya menatapi foto-foto Nata terkejut ketika menyadari kedatangan kedua temannya itu hingga akhirnya secara tidak sengaja menjatuhkan foto-foto itu ke kolam. Langsung saja Nata dan Niki melihat itu semua sementara Annalise sudah melarikan diri ke dalam rumah. Tak lama kemudian Nata mengejarnya disusul dengan Niki. Ketika sampai di dalam rumah Nata menemukan Annalise dengan keadaan yang semakin sedih. Nata kemudian bertanya apa maksud semua foto itu. Annalise, dengan air mata yang masih keluar berkata dengan jujur bahwa ia menyayangi Nata. Nata yang mendengarnya pun sontak terkejut dan akhirnya ia juga berkata jujur bahwa ia telah menyayangi Niki. Tepat disaat Nata berkata itu muncul Niki yang kemudian segera berlari meninggalkan kedua temannya.
