Joel (Jim Carrey) se queda asombrado y aturdido cuando se entera de que su novia Clementine (Kate Winslet) ha recurrido a los servicios de la agencia Lacuna para que borraran de su cerebro los recuerdos de su tumultuosa relación. Desesperado, Joel toma contacto con la agencia y allí conoce al inventor del proceso, el Dr. Howard Mierzwiak (Tom Wilkinson). Decide entonces él también someterse al “tratamiento” y eliminar cualquier recuerdo de Clementine de su propia memoria. Pero sucede que a medida que los recuerdos van desapareciendo, Joel comienza a redescubrir su pasión inicial.
