《出轨2004》是一部由刘二威和刘娟导演的国产电影，主要演员包括刘之冰、潘雨辰、李琳、陈曦和廖京生。故事发生在某省会城市，一个以女人的一夜情为主题的谈话节目在当晚播出后引起了公众关注。
然而，该栏目主持人洪艳（李颖饰）却因为接听一个神秘电话误入正在装修中的楼梯间而不幸坠楼身亡。洪艳的丈夫冯明达（刘之冰饰），一位外科医生，决定将这家饭店告上法庭。但记者李凡（王慎吾饰）提前在报纸上报道了洪艳死因，并进行炒作，引起了舆论哗然。
这给冯明达和洪艳的亲人们带来了巨大压力。幼儿园老师白如冰（潘雨辰饰），出于关心与同情，尽力帮助他们，并因此招致她丈夫马奔（朱洪嘉饰）不满。马奔是一位退役运动员，与白如冰青梅竹马。然而，他因为在运动中受伤导致性功能障碍，深感自卑，并经常沉溺于酒吧买醉。他私下里与在那里结识的白领乔晓佳（陈曦饰）交往，但当他看到妻子对其他男人特别关心和照顾时仍然嫉火中烧。
冯明达在整理妻子遗物时偶然发现了一笔来源不明的财产。他询问了妻子的同事何佩佩（李琳饰），但她也无法解释清楚。这让一向认真负责的冯明达感到痛苦不堪。喝了点酒后，他愤怒地打击了那些不负责任的记者。
白如冰将他带回家，并照料和安慰着他，冯明达真诚和执着的态度深深打动了她。原来乔晓佳是白如冰多年未见的老同学，在得知她生活不幸后极力劝说她不要束缚自己，并告诉了她马奔对自己忠诚不足的事实。冯明达出于好心劝告马奔不要隐瞒疾病，应该及时治疗。然而，马奔误会妻子有外遇，并将自己的隐情告诉了其他男人，勃然大怒，在出差前将妻子精心准备的饭菜全部摔碎，并打伤了白如冰。
冯明达为白如冰治疗伤口并细心呵护她。两人的感情迅速升温。但是白如冰还没有下定决心离开马奔，而且冯明达也想先弄清楚妻子财产来源，给她一个清白。他们都努力控制自己的感情，希望一切都能在事情明朗化后再做打算。
何佩佩接替洪艳继续主持关于一夜情的谈话节目，在外地认识并曾经有过一夜情经历的韩冬（郑小东饰）因失去工作来到省城找何佩佩帮忙安排工作。为了防止他说出去，何佩佩只好帮他介绍辅导副市长女儿杨曦（解欣怡饰），并答应让他住在自己家里。久而久之，两人产生了感情，何佩佩从排斥到接纳他。然而，韩冬却被杨曦父亲的权势和地位所吸引，并暗中与杨曦开始了恋爱。
通过调查，冯明达越来越发现妻子生前与主管经济的副市长杨一夫（廖京生饰）有着暧昧关系。同时，由于洪艳的死亡事件，杨一夫也承受着越来越大的心理压力和舆论压力。他的妻子姜玲（吴冕饰）是一个严谨而冷静的学者，对一夜情现象深恶痛绝，并对丈夫要求严格。这使得他不得不认真对待问题。
为了摆脱困境，杨一夫主动要求进行述职评议，并最终取得了成功。然而，在这个过程中冯明达变成了一个威胁对象，在杨一夫手下的人千方百计想阻止他。
此时，在某处开会的冯明达被白如冰告知马奔坦白了与其他男人的交往，白如冰因此感到极度痛苦，前去找他。这给那些人提供了一个机会。他们认为这对孤男寡女一定会发生关系，于是召唤李凡参与捉奸。
然而出乎意料的是，在这种情况下，冯明达和白如冰仍然保持清白，并使他们的计划落空，揭露了他们企图掩盖真相的阴谋。
最终杨一夫向姜玲和冯明达坦白与洪艳有过一夜情，并默认属下给她送钱赠物。马奔在妻子整晚不归后愤怒得失去理智，找到了冯明达，并试图打断他的手臂。危急时刻，白如冰用自己身体保护了冯明达，并因此受伤严重。马奔也被拘留起来。但是白如冰和冯明达选择不起诉他。
在告诉马奔爱不是占有而是付出之后，两人离开医院。杨一夫在处理公务途中遭遇车祸需要紧急手术，上级指定冯明达来进行手术。姜玲不同意，担心出意外，但杨一夫坚持要由冯明达动刀。最终，冯明达战胜了自己的困难，并成功完成了手术。
姜玲仍然无法原谅丈夫，并提出分开一段时间。在离开之前，她问杨一夫是否通过自己的努力改变