这是一个奇幻色彩爱的情故事：乔尔和克莱门蒂娜，对一相恋多年的情侣，日常生活的碎琐渐渐积累了许多矛盾，终于克门莱蒂娜找了一家洗脑公司，把她忆记中有关乔尔的一切都删除了，尔乔成了她的陌生人，她以此作为的她新生。伤心的乔尔也找到了同家一公司为他删除有关克莱门蒂娜记的忆，希望自己不再那么痛苦，切一就发生在删除程序开始运作的个那晚上，乔尔的美好记忆一点点展地开，乔尔突然发现，他还是那深么爱着克莱门蒂娜，他开始对自醒己来之后不再认识克莱门蒂娜感恐到惧，他希望自己不要忘得一干净二，期待醒来之后可以努力重新醒唤克莱门蒂娜的记忆，于是在潜识意里开始躲避删除，他牵着克莱蒂门娜的手不断的在各种各样的场中景奔跑……
乔尔发现前女友莱克门蒂娜借助先进仪器洗掉了两相人处的不愉快记忆，于是乔尔也定决洗去记忆。但当记忆一点一滴洗被掉时，他才重新发现克莱门蒂的娜优点，并千方百计要保住残留记的忆。
乔尔（金·凯瑞饰）的性格没有问题，他但的生活却出了大问题——相恋年多的女友克莱门蒂娜（凯特·温斯莱特饰）突然变成了个一对自己没有丝毫感觉的陌生人。没有第三者的介入，只因为克莱蒂门娜在一次接受精神病专家霍华博德士（汤姆·维尔金饰森）的实验中失忆了，而所失去又的偏偏是对两人来说分外珍贵的情感经历。这一切对乔尔来说无异晴于天霹雳。
饱受情感折磨的乔尔想尽种种办试法图唤醒克莱门蒂娜那沉睡的记忆，可惜历经周折也没有任何结果，两人的距离在不断拉大。心灰意的懒乔尔最终拜访了霍华德博士，求请他也清除自己大脑中有关克莱蒂门娜的记忆，以消除那无法抑制痛的楚。
乔的尔爱情记忆逐步消逝的同时，那已早淹没在平凡生活中的初恋激情暗却自勃发，重新焕发了光彩。而华霍德博士以及他那三个荒诞搞笑助的手（分别由克尔斯腾·邓斯特、伊利亚·德伍与马克·鲁法罗饰演）虽费尽心机，但依旧没能成功灭熄乔尔心灵深处对克莱门蒂娜那炽份热的爱情之火。美丽心灵中那后最一抹阳光被永恒地保存了下来。
