Terlanjur Mencintaimu mengisahkan Arumi, perempuan tangguh yang bekerja sebagai barista keliling demi menghidupi keluarganya. Hidupnya berubah setelah menikah dengan Rendi, pria kaya yang dianggap sebagai cinta sejatinya. Namun, Arumi baru mengetahui bahwa Rendi telah memiliki istri bernama Laura dan memanfaatkannya demi mendapatkan keturunan.
Konflik semakin memuncak ketika bayi Arumi dinyatakan meninggal akibat kecelakaan. Belakangan terungkap bahwa sang anak masih hidup dan diam-diam dibesarkan oleh Rendi serta Laura, sementara Arumi justru menjadi pihak yang disalahkan.
Di tengah keterpurukan, Arumi bertemu Elio, dokter kandungan yang awalnya mendekatinya demi membalas dendam atas kematian istri dan calon anaknya. Seiring waktu, kebencian Elio perlahan berubah menjadi cinta setelah melihat ketulusan Arumi.
Disutradarai Gita Asmara dan ditulis Rebecca M. Bath, sinetron ini menjadi ajang kolaborasi perdana Chicco Jerikho dan Marsha Aruan sebagai pasangan utama dengan perbedaan usia yang menjadi bagian dari dinamika cerita.
Chicco mengaku memerankan dokter menjadi pengalaman baru dalam perjalanan kariernya. Demi mendalami karakter, dia melakukan riset dan berkonsultasi langsung dengan dokter di lokasi syuting.