Khai thác đề tài “nóng” - hiến trứng và cơ hội làm mẹ cho phụ nữ vô sinh - Những cô nàng độc thân làm mẹ thể hiện những góc nhìn đa diện về vấn đề nhạy cảm này. Bộ phim xoay quanh khát khao được làm cha mẹ của đôi vợ chồng Huy và Thu. Trải qua nhiều khó khăn, nhờ sự giúp đỡ của hai người bạn thân thiết, cuối cùng Thu cũng được làm mẹ. 

Tuy nhiên, nhiều biến cố xảy ra khiến các cô nàng độc thân phải góp sức nuôi con. Hàng loạt tình huống rắc rối liên tục xuất hiện khi đứa bé chào đời. Những cô nàng độc thân làm mẹ đánh dấu sự trở lại màn ảnh nhỏ của Huy Khánh sau các bộ phim điện ảnh. Vai diễn mới của Huy Khánh không còn hình ảnh đào hoa đa tình thường thấy mà là người chồng rất yêu thương, chung thủy với vợ. 

Người đẹp Diễm My 9X vào vai cô gái may mắn có được một gia đình hạnh phúc với anh chồng hoàn hảo. Nữ diễn viên chính xuất sắc của giải thưởng Cánh diều vàng 2011 Elly Trần vào vai một cô gái nổi loạn, bất cần nhưng trong sâu thẳm luôn khát khao một mái ấm gia đình.