Para poder manter sua família, Andrea terá uma dupla personalidade que a manterá em situações divertidas.
Andrea vive com seu pai viúvo Benigno, e seus irmãos Damian e Marcelino. É namorada de Jason, um jovem músico, mas rompe com ele quando descobre que ele está envolvido em negócios sujos. Andrea é uma menina boa e alegre, ousada e otimista, que está prestes a entrar na faculdade, mas tem que abandonar seus sonhos quando seu pai sofre um terrível acidente que o deixa paralisado e em depressão.
Em seus 17 anos, ela percebe que deve assumir a responsabilidade de manter a sua família e sai á procura de trabalho, mas o único trabalho que ela encontra é no escritório de advocacia de Maximo Arrioja, como assistente de seu filho, Dario. O problema é que a namorada de Dario, Moira, é extremamente ciumenta e não tolera a ideia de uma mulher trabalhar com ele, então ela prefere um homem para o cargo de assistente.
Casualmente, foi Dario que levou Benigno ao hospital quando ele sofreu o acidente, e por isso Andrea é muito grata. Como o emprego na empresa é para um homem, Andrea não hesita em inventar um irmão gêmeo, Andrés. Com a ajuda relutante de seu amigo Juan Vicente, que a ensina como agir como um homem, começa o trabalho. Juan Vicente está apaixonado por Andrea, mas ela o vê apenas como um irmão mais velho.
Andrea caracterizada como Andres torna-se o companheiro constante de Dario, Maximo quer descobrir porque seu filho desaparece na hora do trabalho, Andrea descobre, mas decide manter o segredo. Dario tem uma empresa multimídia chamada Tarabu, fundada com o dinheiro dado a ele por sua avó, Mercedes. Sua empresa é o que ele realmente ama, só estudou direito para agradar seu pai.
Os problemas para Andrea começam quando Ximena irmã de Dario, conhece Andres e se apaixona por ele. Andrea fica em apuros tentando evitá-la. Outro problema é que Andrea é que Maxino oferece para Andrea, um lugar em seu escritório e ela concorda, para levar para casa mais dinheiro, e agora trabalha como Andrea e como Andres, e fazendo mil malabarismos para não ser descoberta. Andrea sente uma crescente atração por Dario, mas não a esperança, porque ela sabe que ele está comprometida com Moira.
Máximo descobre a empresa de Dario, e irritado exige que Mercedes retire o apoio econômico, ela se recusa. No entanto, Dario aceita o desafio de levantar-se por si e decide procurar um cantor para promovê-lo e torná-lo um ídolo adolescente. Por acaso ouve Andres cantar e sabe que encontrou a sua estrela.
Dario rompe com Moira e confessa a Andres que está apaixonado por Andrea. Logo depois, Andrea aceita ser sua namorada. Ela sabe e logo deverá revelar a verdade, mas quando está prestes a fazer Moira, que descobriu a sua dupla identidade, a ameaça de denunciar Andres como uma fraude e arruinar o negócio de Dario, se ela não romper com Dario.
"Menina do meu coração" é uma história envolvente cheia de romance, música, intriga e energia da juventude, com intensas situações dramáticas, mas também momentos de ternura e de complicações causadas por situações cômicas no enredo, provocadas pela melhor das intenções desta adorável rebelde, em um curto espaço de tempo vai roubar a coração de toda a família.
