乔尔在情人节前夕发现女友克莱门汀借助忘情诊所消除了两人相处的记忆。愤怒又痛苦的他也决定前往诊所消除关于克莱门汀的回忆。在消除记忆的过程中，乔尔在意识里不断逃避，却也在这个过程中重新回味着与克莱门汀相处的点点滴滴，那些争吵、欢笑、甜蜜的瞬间一一浮现，他开始不舍得抹去这段感情。而克莱门汀在失去记忆后，又与乔尔重新相遇并再次相爱。可当两人后来得知彼此曾消除过对方的记忆时，这段感情又面临新的考验。影片以独特的科幻设定探讨了爱情中的遗憾、遗忘与重新开始，充满了温情与哲思。