मदमस्त बरखा की कहानी बरखा (लीना कपूर) के इर्दगिर्द घूमती है जिसकी शादी आर्मी ऑफिसर रणबीर से होती है। शादी के तुरंत बाद रणबीर को बरखा को अकेले छोड़ बॉर्डर पर जाना पड़ता है। अकेलेपन से घिरी बरखा की मुलाकात अपने पति के दोस्त आकाश से होती है और दोनों एक-दूसरे के करीब आ जाते हैं।
बरखा और आकाश के अफेयर के बारे में रणबीर की बहन नीतू को पता चल जाता है। वह समझ जाती है कि उसके भाई की अनुपस्थिति में यह सब हो रहा है।
कहानी में ट्विस्ट तब आता है जब रणबीर घर लौटता है और बरखा तथा आकाश को रंगे हाथ पकड़ लेता है।
रणबीर सख्ती से पूछताछ करता है तो बरखा अपना आकाश के साथ रहने का फैसला सुना देती है।
एक दिन बरखा की लाश स्विमिंग पुल में मिलती है। बरखा के खून का इल्जाम आकाश, रणबीर पर लगाता है, लेकिन रणबीर साफ कहता है कि बरखा का खून उसने नहीं किया है।
बरखा को किसने मारा? क्या इसके पीछे रणबीर का हाथ है? शक की सुई आकाश की ओर भी इशारा करती है? या कातिल कोई तीसरा है? इन सवालों के जवाब मिलेंगे 'मदमस्त बरखा' में।
