Sinopsis Film "Surat Untukmu" bercerita tentang seorang gadis remaja bernama Gendis yang tinggal di Dieng, Wonosobo, bersama ayahnya, Danu, seorang pemain wayang orang di Candi Arjuna. Enam bulan selepas kelahirannya, Murniasih, ibunya, memilih meninggalkan rumah untuk mengadu nasib. Hanya lewat surat-surat Gendis dapat merasakan sosok ibunya. Surat-surat itu menunjukkan lokasi berbeda-beda. Gendis mulai membalas surat ibunya sejak kelas 3 SD.

Dua tahun terakhir surat-surat Gendis tak berbalas, tetapi Gendis tetap mengirim surat ke alamat yang sama di Jakarta. Ketidakmunculan surat ibunya itu mencuri ketenangan Gendis dan Jakarta menjadi obsesinya. Dia mencari berbagai cara untuk dapat ke Jakarta. Salah satunya dengan mengikuti Kemah Tahunan Murid Berpestasi Nusantara.

Setelah lolos seleksi, rencana Gendis terbentur pada izin ayahnya. Gendis tetap bersikeras setelah ia mengetahui bahwa ada yang ditutupi oleh Danu. Selama ini surat-surat Gendis dikirim kembali lantaran alamat ibunya tidak ditemukan. Gendis malah semakin berapi untuk tetap pergi ke Jakarta mencari apa yang sebenarnya terjadi.

Setibanya di Jakarta, Gendis berkenalan dengan banyak peserta dari berbagai wilayah. Gendis mendekati Gilang salah satu peserta asal Jakarta. Harapannya, Gendis dapat memperoleh bantuan dari Gilang untuk mencari lokasi ibunya. Selain Gilang, Tiara & Inne adalah beberapa teman baiknya yang siap membantu Gendis.

Tapi, Gendis harus berurusan dengan Tiara yang rupanya cemburu  pada keakraban Gilang dan Gendis. Gendis pun menyusuri kota Jakarta seorang diri.