電影改編自插畫師熊頓描寫自身抗癌經歷的同名漫畫《滾蛋吧！腫瘤君》，故事講述熊頓（白百何飾）29歲生日前那天，因批評老闆而丟了工作，男友又因偷食而失去愛情，還莫名其妙進了派出所，但衰運未見底，在生日party歡騰過後，熊頓突然暈倒，自那一刻起，她踏上了一段雖然痛苦但仍然充滿歡樂抗癌之旅。
從急症室到血液科再到化療，每一段旅程都有獨特的「旅伴」在旁，由熊頓愛情幻想的主角梁醫生（吳彥祖飾），調皮可愛的小男孩「毛豆」，以及雖然光頭素顏但性感如舊的「女王」夏夢（李媛飾）。他們特殊的相遇給本來枯燥痛苦的治療帶來了無數啼笑皆非的歡樂，他們每一個人都從熊頓身上獲得了力量，即使身處人生最艱難的時刻，也一樣可以對着命運微笑。熊頓還是離開了我們，但她走之前，已經教會了身邊人如何用微笑趕走這個世界的陰霾。