《我喜欢上你时的内心活动》是电影《喜欢你》的主题曲，电影导演陈可辛根据电影“还原爱情本来的面目”的创作初衷以及故事内核，邀请了他认为作品表现纯粹爱情的民谣歌手陈绮贞演唱，并邀请他认为文字朴素的作家韩寒填词。韩寒在了解电影故事大纲后，只用了一个晚上就写出了该曲。同时，该曲也是陈绮贞和韩寒首次合作的作品。
该曲唱出了甜蜜的爱情心事。韩寒的歌词细腻生动地刻画出少女陷入爱情后小鹿乱撞又小心翼翼的可爱状态，以及她内心对未来的美好憧憬，单看歌词就已让听众少女心爆棚。该曲歌词朴质动人，陈绮贞的演唱干净纯粹，二人用不同的方式抒发着各自对“喜欢你”的内心活动的理解，不仅切中听众喜欢上一个人时最真实的羞涩，也唱出了电影里周冬雨为爱执着的坚定。
MV从下着雨的上海开始，配以韩寒的歌词独白，开篇长达16秒的时间里，
金城武与
周冬雨没有一句对白——金城武居高临下，看着周冬雨从眉头紧皱到渐渐扬起嘴角。MV主要展现了电影《喜欢你》中金城武、周冬雨二人从不屑一顾到相互凝视，从羞涩到争吵的感情历程。MV还包括了周冬雨和金城武吃河豚出现幻觉的情节，二人置身于海底世界，周围游弋着各种鱼群。