《唐宫蜜史》讲述了胖女孩欲桓的奇遇。她身材圆润、热爱美食和玩乐，虽然在现代从未得到男生的表白，也不太受男生欢迎，却始终敢于面对生活，活得自在洒脱。一次意外，她穿越回唐朝，并遇见了对自己万分疼爱的寿王李瑁。第一次感受到爱情的欲桓，最终成为寿王妃。
开元二十五年，武惠妃去世，寿王与寿王妃一同进宫拜见唐玄宗。悲痛中的唐玄宗见到欲桓，竟发现她与自己梦中的女子极为相似，心中也渐渐生出难以掩饰的爱意。然而，欲桓如今已是自己儿子的王妃。面对这段无法轻易割舍的感情，唐玄宗将如何争取欲桓？一旁的董贵妃将这一切尽收眼底，为了成为皇后，她又会采取怎样的行动？一场围绕欲桓展开的激烈争夺就此拉开帷幕。
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