Joel과 Clementine은 친구의 파티에서 만난 연인이었다. 그들은 서로 많이 다른 사람들이었고, 그래서 많이 싸우기도 했지만, 서로를 사랑했다.

어느날 심하게 다툰후 Clementine은 Joel에 대한 모든 기억을 지워버린다. (영화에서는 기억을 지워주는 클리닉이 나온다.) Joel은 사과하러 찾아간 자신을 못 알아보는, 그리고 다른 남자와 다정하게 있는 Clementine을 보고 충격을 받는다.

Clementine이 자신에 대한 기억을 모두 지워버렸다는 것을 알게된 Joel은 심한 충격을 받았고, 자신도 그녀를 지워버려야 겠다고 결심한다.

Joel이 잠든 사이, 클리닉에서 나온 사람들은 Joel의 뇌에서 Clementine과 관련된 모든 기억을 지워 나간다. 그리고 지워지는 기억들은 Joel에게 꿈처럼 나타난다. 이 밤이 지나고 아침에 일어난 Joel은 그녀와 관련된 모든 기억을 잃어버릴 것이다.

꿈처럼 나타나는 그녀와의 추억들이 지워지는 중, Joel은 그녀와의 소중하고 아름다운 기억들이 지워지는 것을 원하지 않음을 깨닫는다. 하지만 그는 잠들어 있다. 이제 그만 둘 수는 없다. 결국 그는 그녀에 대한 모든 기억을 잃어버린다.

아무것도 기억 못하는 두 남녀는 결국 처음 만났던 그 해변에서 다시 만난다. 모든 기억이 지워졌지만, 그들은 곧 다시 다정한 사이가 된다. 그리고 그들이 이미 서로 사랑했었던 사이였고, 서로가 서로를 기억에서 지워버렸음을 알게된다.

둘은 서로가 다시 서로에게 질려 버릴까봐 두렵다. 하지만 그래서? 그렇게 될지도 모르지만 그렇지 않을 수도 있잖아? 그들은 그렇게 생각했다.

and I called her until the machine answers…