Joel (Jim Carrey) lúc này hoang mang khi phát hiện ra kí ức về tình yêu của mình và cô bạn gái Clementine (Kate Winslet) đang bị xóa dần trong tâm trí. Trong nỗi đau và tuyệt vọng, Joel quyết định nhờ bác sĩ Howard Mierzwiak (Tom Wilkinson) xóa hết hình bóng của Clementine ra khỏi lòng anh. Nhưng khi quá trình này diễn ra, Joel lại nhận ra rằng anh vẫn còn tình cảm với cô. Thế là cuộc rượt đuổi trong trái tim bắt đầu, khiến Joel hiểu rằng mình chẳng bao giờ có thể quên được Clementine…
