Joel (Jim Carrey) staunt nicht schlecht, als ihm nach längerer Zeit die verflossene, doch immer noch heimlich begehrte Clementine (Kate Winslet) über den Weg läuft - ohne sich an ihn zu erinnern! Joel findet heraus, dass Clementine sich einer neuartigen Hirnklempnerei unterzogen hat, bei der unangenehme Erinnerungen gelöscht werden sollen. Um sich seinerseits nun Clementine aus dem Kopf zu schlagen, greift Joel zu derselben, fragwürdigen Therapie, um prompt, als er es sich mittendrin anders überlegt, in Teufels Küche zu geraten.