Joel Barish, yang patah hati karena pacarnya menjalani prosedur untuk menghapus dirinya dari ingatannya, memutuskan untuk melakukan hal yang sama. Namun, saat ia melihat ingatannya tentang sang pacar memudar, ia menyadari bahwa ia masih mencintainya, dan mungkin sudah terlambat untuk memperbaiki kesalahannya.