Em Case Comigo, Kat Valdez (Jennifer Lopez) é uma das mais famosas cantoras pop, além disso, ela faz o par mais sexy do mundo com seu noivo Bastian (Maluma). Seu mais famoso hit "Marry Me" está subindo nas paradas e para comemorar o casal decide se casar com a multidão de seus fãs e que será transmitido pelo mundo todo. No dia do casamento, Kat descobre que seu noivo estava traindo ela com sua assistente. Enquanto isso, Charlie Gilbert (Owen Wilson), arrastado por sua filha para ir com ela ao casamento e ver de perto uma das cantoras que ela mais ama. Com a cerimônia começando, o local cheio de fãs de ambos cantores, Valdez acaba decidindo que dará o troco no noivo. Abalada e com raiva, ela acaba se casando com alguém aleatório da plateia. O escolhido é justamente o professor de matemática que foi acompanhar sua filha no casório, Charlie Gilbert.