Um casal tenta recuperar a sua relação apagando as más recordações do passado, através de uma técnica inovadora.
Joel descobre que a namorada Clementine o apagou da memória, a ele e à relação tumultuosa de ambos. Joel contacta então o inventor do processo, o Dr. Howard Mierzwiak, para também ele remover Clementine da sua mente. Mas à medida que as suas memórias vão sendo apagadas, Joel redescobre o seu amor por Clementine e torna-se óbvio que ele não a vai conseguir tirar da cabeça.