《平行世界·爱情故事》为日本推理作家东野圭吾的小说。1995年由中央公论社发行了单行本，1998年由讲谈社发行了文库版。简体中文版由“南海出版公司”在中国大陆发行。

书中的“平行世界（parallel world）”有两层意思：表面上，就是指东京都的两条JR国铁线路。因为京滨东北线和山手线在各自的行程中有一段是并行的；另外一层意思则是从主人公大学毕业后的工作时期开始进行的，平行叙述两个不同的故事，但两个故事的主要人物一致，且情节有交叉，其中纠结著关于过去的谜团。

在《平行世界·爱情故事》的解说里，日本女科幻小说作家新井素子将本书同东野圭吾另外两部作品《变身》、《分身》等并称为“东野私小说三部曲”。

我，究竟是怎样的存在？

或许，根本就没有我，有的只是出现过的记忆。

没有了作为挚友和爱人的你们，我唯有堕入暗夜永不醒转……

敦贺崇史与挚友智彦均从事脑科学前沿研究，十余年来情同手足。一日，智彦向他隆重介绍新结识的女友麻由子。他赫然发现，那竟是自己曾一见钟情但失之交臂的女子。

崇史心中爱恨交织，被嫉妒与自责折磨得濒临崩溃。然而，一夕之间，麻由子竟已理所应当般和他生活在一起，并绝口不提智彦，原本致力人脑记忆研究的智彦也下落不明。

崇史被巨大的不安紧紧攫住……