《南京照相馆》的高热度引发了观众对剧情合理性的质疑。影片中，主角团在银幕上的“幸运通关”与真实历史中的九死一生形成了鲜明对比。电影中的某些情节显得轻飘，与沉重的历史背景不符。
电影结局存在多个破绽和不合理之处。例如，老金和林毓秀试图带着孩子出城时，尽管被日军军犬发现，但林毓秀最终却毫无阻碍地离开南京。这种情节发展在残酷的历史背景下难以令人信服。此外，关键道具如底片的保存方式也违背了历史常识。1937年左右的胶片材质为硝酸纤维，暴露在高温或潮湿环境中容易变质，而电影中底片却能在战乱中完好无损。
影片对历史环境的刻画也存在失真。日军占领南京后实行严格的物资管制，但电影中避难所的百姓仍能获得充足的食物和其他物资。同时，主角们多次在日军眼皮子底下传递消息，却总能全身而退，这大大削弱了那段历史应有的沉重感。
另外，阿昌这个角色的心理刻画较为单薄，从普通邮差到对抗日军的心理转变缺乏深度。他在受伤后迅速恢复，也不符合常理。这些细节上的疏漏让部分观众对剧情的可信度产生质疑。