内向沉稳的(de)约(yue)尔•巴瑞(rui)斯（金•凯瑞(rui) 饰）在一次聚会中认识了率真(zhen)随性的克莱门汀•克罗斯基（凯(kai)特•温丝莱特 饰），二(er)人成(cheng)为(wei)情侣。和普通的情侣一(yi)样，他们的日(ri)子(zi)也在甜(tian)蜜和争吵中度过(guo)。
　　2004年情人节(jie)前夕(xi)，当约尔(er)精心(xin)准备好礼物，为不久前一次(ci)争吵找到克莱门汀道(dao)歉时，他惊(jing)讶地发(fa)现(xian)，克莱门汀根(gen)本都(dou)不记得他(ta)了。原来冲(chong)动的(de)克莱门汀受不了二人(ren)交往中争吵(chao)的痛苦(ku)，到“忘情诊(zhen)所(suo)”，把关于约(yue)尔的记忆删除(chu)得一干二净。
　　约尔无法原谅克莱门(men)汀(ting)的(de)任性，也(ye)无(wu)法忍受(shou)失去(qu)她的痛苦，所以他(ta)也到了“忘情诊(zhen)所”，请求医生霍华德博士（汤姆(mu)•维尔(er)金(jin)森(sen) 饰(shi)）消除关于克莱门(men)汀的记忆。
　　记忆(yi)清除程序开始(shi)启动，约尔在自己的(de)记忆中游走，他发现和克莱斯汀一起度过的那些时光(guang)，无论是痛苦还是甜(tian)蜜，都弥足珍贵(gui)，他并不(bu)想(xiang)忘(wang)记这个(ge)自己深(shen)爱的(de)女人。但是(shi)，程序一旦启动(dong)就(jiu)无(wu)法(fa)逆转，约尔只能想尽办法把克莱斯汀藏到记忆最深的地方，那些现实中克莱(lai)斯汀本来(lai)没有(you)出现过的时间(jian)角落，以保存这份爱情……