在雕塑家黃俊赫的作品展上，一個美輪美奐的名爲"娜塔莉"的女性雕塑震驚全場，令觀衆歎爲觀止。2000年的作品再次展示到公衆面前，俊赫心情激動。原來，這兩個男人同這個女神般的女子竟有着無法言喻的情感糾葛。隨着他們的記憶被牽開一角，關於"娜塔莉"的祕密也漸漸浮出水面。深愛着一個女人的兩個男人，他們交錯的愛情記憶。 有着致命美感因而受到世界認定的雕刻作品《娜塔莉》，人們儘管感嘆不已，但背後模特的原型是誰和她的故事卻一概不知，雕刻家黃俊赫（李成宰飾）在自己作品展中再次公開這個數十年前的鉅作，展示會的最後一天，美學評論家張玟宇（金智勳飾）前來，和黃俊赫說他知道這模特的原形是一名叫吳美蘭（樸賢真飾）的女子，並設法把自己和吳美蘭的回憶告訴他，並多次強調和吳美蘭是愛人關係，一向平穩冷淡的黃俊赫怒斥其言語，並聲稱自己纔是吳美蘭的愛人，但二人所稱和她的回憶時間卻相差甚遠，俊赫和玟宇的這個“娜塔莉”究竟是什麼身份，二人從回憶開始追蹤這背後隱藏的真正祕密。
《娜塔莉的情人》最大的看點並不只是3D的魅力，而是影片中隱藏在愛情之下的祕密，故事情節抓住了觀衆的心。該片展現了一段令人印象深刻的三角愛戀，片中用3D技術來表現三名男女交錯複雜的愛情和隱藏在其中的祕密無疑是一種全新的嘗試，演員細膩的感情演技也通過立體影像全部傳達給觀衆。是被普遍看好的一部影片，該片在揭露雕塑背後隱藏的祕密的同時，講述一個時光交錯的三角戀情的故事。
但“過猶不及”剛好可以形容該片的宣傳效應，“3D色情片”、“超過《色戒》的牀戲尺度”等等吸引眼球的噱頭，將所有對這部戲的焦點都集中在了“牀戲”上，反而讓觀衆忽略了劇情本身。在技術上很出色，有如就在面前一樣真實，但觀看完的感覺並不美好，3D感情戲效果也並不理想。該片上映前就有評論家指出比起神祕的劇情，尺度纔是觀衆關心的實質，這對影片本身來說並不是好事。由於觀衆的關注點不在真正的劇情上，使得該片上映後反應冷淡。
