Вам надоел любимый человек? Вы больше не можете с ним жить? Тогда надо стереть его из памяти! Так и поступила Клементина, когда захотела начать новую жизнь. Ее парень Джоэл в ответ обратился к автору этого революционного изобретения доктору Говарду Мирзвяку с просьбой вычеркнуть Клементину из памяти. Но в ходе процедуры Джоэл понимает, что чем меньше помнит свою возлюбленную, тем больше ее любит, тем больше не хочет забывать Клементину и их роман. Он начинает напрягать сознание, чтобы воспрепятствовать стиранию воспоминаний. Доктор Мирзвяк и его сотрудники (Керстен Данст, Марк Раффало и Элайджа Вуд) отправляются за Джоэлом в погоню по лабиринтам его памяти, однако Джоэл уже не способен выбросить Клементину из своей головы.