内向稳重的乔尔·巴里斯（金凯瑞饰）在一次派对上认识了直率的克莱门汀·克罗斯基（凯特·温斯莱特饰），两人结为情侣。和普通夫妻一样，他们的日子也是在甜蜜和争吵中度过的。2004年情人节前夕，当乔尔精心准备了一份礼物，找到克莱门汀为不久前的一次争吵道歉时，他惊讶地发现克莱门汀根本不记得他。冲动的克莱门汀无法忍受两人争吵的痛苦，于是前往“宽恕诊所”删除关于乔尔的所有记忆。乔尔无法原谅克莱门汀的任性，也无法承受失去她的痛苦，于是他也去了“健忘诊所”，请医生霍华德博士（汤姆·威尔金森TomWilkinson饰）抹去克莱门汀的记忆。记忆清除程序启动，乔尔在记忆中徘徊。他发现，和克莉丝汀在一起的时光，无论是痛苦还是甜蜜，都是珍贵的。女士。但是，程序一旦启动，就无法撤消。乔尔只能尽力将克莉丝汀藏在记忆的最深处，那些克莉丝汀从未在现实中出现过的时间角落，以保存这份爱……
