Joel - Jim Carrey recibe un terrible golpe cuan-do descubre que su novia Clementine - Kate Winslet ha hecho que borren de su memoria todos los recuerdos de su tormentosa rela-cion. Desesperado se pone en contacto con el creador del proceso el Dr. Howard Mierzwiak - Tom Wilkinson para que borre a Clementine de su memoria. Pero cuando los re-cuerdos de Joel empiezan a desaparecer de pronto redescubre su amor por Clementine. Desde lo mas profundo de su cerebro intenta-ra parar el proceso. Mientras el Dr. Mierzwiak y su equipo - Kirsten Dunst Mark Ruffalo Elijah Wood le persiguen a traves del laberin-to de sus recuerdos esta claro que Joel simplemente no puede quitarse a Clementine de la cabeza.