Joel blir chockad när han får reda på att hans flickvän Clementine har låtit radera ut alla minnen av honom och deras stormiga förhållande. I ren desperation söker han upp företaget Lacuna Inc som uppfunnit denna minnesraderingsprocess. Han ber dem att radera alla hans minnen av Clementine. Samtidigt som hans minnen av Clementine börjar försvinna så börjar han på nytt upptäcka den passion de hade i början av deras förhållande.