สายรุ้ง เป็นเรื่องราวของ เมย์ เมทีนี นางแบบลูกครึ่งสาวสวย ที่ต้องแบกรับภาระครอบครัวที่มีแต่หนี้สิน และยังต้องดูแล มัณฑนา  แม่ที่ติดเหล้าและการพนันกับน้องสาวต่างพ่ออย่าง เจน เจนจิรา เพราะสิ่งที่พ่อของเจนผู้ซึ่งเลี้ยงดูเธอมาด้วยความรักสั่งเสียไว้ก่อนตาย ให้เธอดูแลน้องและแม่ จึงทำให้เมย์พยายามที่จะรักษาคำมั่นสัญญานั้นไว้

ในงานเดินแบบงานหนึ่ง เมย์ได้เจอกับ พงศธรทันทีที่เห็นหน้าเขา ทำให้เมย์ตกใจมาก เพราะเขาหน้าเหมือนพี่ภาคย์ ผู้ซึ่งเป็นรักแรกและรักเดียวสำหรับเธอ ทั้งเมย์และภาคย์รู้จักกันตั้งแต่เด็ก เพราะครอบครัวของภาคย์เป็นญาติของพ่อเจน แต่ไม่ใครที่ชอบแม่ของเมย์เพราะคิดว่าจะมาหลอกพ่อของเจน และจากความใกล้ชิดสนมสนมกัน จึงทำให้ทั้งเมย์และภาคย์รักกัน ภาคย์ต้องไปเรียนต่อต่างประเทศ แต่ทั้งคู่ยังคงติดต่อกันอยู่ จนกระทั่งแม่ของภาคย์จับได้ จึงมาอาละวาดกับมัณฑนาอย่างหนัก และบังคับให้เมย์เขียนจดหมายไปบอกเลิกกับภาคย์ ทำให้เขาเสียใจมาก ดื่มเหล้าและประสบอุบัติเหตุจนเสียชีวิต และเมย์ก็เฝ้าแต่โทษตัวเองว่าเป็นคนผิด และเริ่มหันไปดื่มเหล้า

เมย์ได้รับการติดต่อจาก วัลลภา ให้ไปสอนเดินแบบที่บ้านของเธอ และที่นั่นเองเมย์ได้พบกับพงศธรอีกครั้ง วัลลภาเป็นน้องสาวของพงศธร และยังมีน้องชายอีกคนคือหมอพรพันธ์ การสอนเดินแบบทำให้ทั้งคู่พบกันบ่อยๆ ซึ่งการพบกัน แต่ละครั้ง พงศธร มักจะประชดประชันและตอกย้ำทำให้เมย์คิดถึงภาคย์เสมอ

การที่แม่ติดการพนันอย่างหนัก ทำให้เจนและเมย์เดือดร้อนเรื่องเงินอยู่บ่อยๆ แต่ ทรงยศ (พงษ์พัฒน์ วชิรบรรจง) เจ้าของโรงแรมผู้ซึ่งมาติดพันเมย์คอยให้ความช่วยเหลือ จนกระทั่งเมย์ขอไปทำงานเป็นประชาสัมพันธ์ที่โรงแรม เพื่อเป็นการตอบแทน ฝ่ายพงศธรก็มักจะหาโอกาสที่จะมาพบเมย์บ่อยขึ้น และบอกว่าเขาและภาคย์เป็นเพื่อนกัน หลายครั้งที่เมย์เจ็บป่วย ทำให้หมอพรพันธ์และเจนเกิดความสนิทสนมกันมากขึ้นนอกเหนือจากที่พรพันธ์มาหา ดูที่ในซอยบ้านเมย์และมักแวะมาคุยกับเจนบ่อยๆ แต่ก็มีข่าวลือว่า เมย์ยอมเป็นของทรงยศ ยิ่งทำให้มัณฑนาเร่งรัดเมย์เรื่องให้ไปพบท่านรัฐมนตรีหนักขึ้นกว่าเก่า เพราะมัณฑนาไปรับเช็คเงินสดของท่านมาล่วงหน้า สถานการณ์บีบบังคับเมย์มากยิ่งขึ้นเพราะแม่ขู่ว่าจะขายเจนด้วยอีกคนถ้าเม ย์ไม่ยอม เมย์กินเหล้าหนักขึ้น ด้วยเหตุผลลึกๆ คือ เธอต้องการประชดชีวิตและพงศธร เพราะเธอสงสัยว่าเขากับพี่ภาคย์จะเป็นคนๆ เดียวกัน เมย์ตัดสินใจเล่าเรื่องราวทั้งหมดให้ทรงยศฟัง และเขา ก็รับปากจะช่วยจัดการทุกเรื่องให้เรียบร้อย

เมย์เริ่มรู้สึกตัวว่าตัวเองกำลังจะเป็นโรคพิษสุราเรื้อรัง ใกล้เข้าขั้นจะ เป็นแอลกอฮอล์ลิซึ่มเข้าไปทุกเมื่อทรงยศรู้เรื่องจึงขอร้องให้เมย์อยู่ที่โรงแรมเพื่อจะ ได้ให้การดูแลรักษาอย่างใกล้ชิด ระหว่างการรักษาเมย์อาการไม่ดีขึ้น เนื่องจากไม่มีกำลังใจ จากการเจ็บป่วยของเมย์ทำให้ มัณฑนา ตัดสินใจที่จะเลิกเหล้า และในงานหมั้นของเจน ทุกคนได้รู้ความจริงว่าพี่ภาคย์ และพงศธร เป็นคนๆ เดียวกัน และกลับมาเพื่อแก้แค้นเมทินี ทรงยศพาเมทินีและครอบครัวไปพักที่หัวหิน เมื่อพงศธรหรือพี่ภาคย์รูู้้ความจริงและสำนึกผิด จึงรีบตามไป เพื่อจะแก้ตัวและขอโทษเมย์เกี่ยวกับเรื่องราวต่างๆที่ผ่านมา ฝ่ายหมอพรพันธ์กับเจนก็ปรับความเข้าใจกันได้ พี่ภาคย์พยายามง้องอนและอธิบายเหตุผลต่างๆ เกี่ยวกับเหตุการณ์ที่ผ่านมา จนในที่สุดเมทินีตกลงใจที่จะเริ่มต้นกันใหม่อีกครั้ง

นักแสดงละคร สายรุ้ง

แอน ทองประสม แสดงเป็น เมย์