Joel Barish (Jim Carrey) dowiaduje się od swoich znajomych, że jego dziewczyna Clementine (Kate Winslet) po ich kolejnej kłótni, udała się do Lacuna Inc. - kliniki zajmującej się usuwaniem pamięci, której właścicielem jest doktor Howard Mierzwiak (Tom Wilkinson). Zdesperowany Joel postanawia zrobić to samo, jednak w trakcie trwania zabiegu zmienia zdanie. Aby zachować w pamięci obraz ukochanej, zabiera ją ze sobą do najskrytszych wspomnień z dzieciństwa, lub momentów kiedy czuł się upokorzony...