'Kærestesorger' følger en håndfuld unge gennem deres gymnasietid i starten af 1960'erne på Viborg Katedralskole. Omdrejningspunktet er forholdet mellem Jonas og Agnete, der i begyndelsen af historien bliver kærester.

Jonas er den charmerende og begavede dreng, der er vellidt af alle men ikke videre flittig i skolen. Agnete, derimod, er dygtig og ambitiøs, men endnu ikke særlig moden på livets andre områder og plaget af et anspændt forhold til sin familie. Filmen skildrer deres gymnasietid med alt hvad den indebærer af venskab, forelskelse, jalousi og svigt.