Joel odkrywa, że jego wieloletnia dziewczyna Clementine, po rozpadnięciu się ich związku poddała się eksperymentalnej operacji doktora Howarda Mierzwiaka, polegającej na wymazaniu z pamięci wszelkich wspomnień o swoim byłym ukochanym. Sfrustrowany tym faktem, postanawia skontaktować się z tajemniczym psychiatrą, aby również poddać się kuracji i wymazać ze swojej pamięci Clementine. Jednak w trakcie zabiegu, gdy wspomnienia Joela zaczynają stopniowo zanikać, przekonuje się, że wciąż kocha Clementine i tak naprawdę nie chce wyrzucać jej ze swojego umysłu. Ponieważ doktor Mierzwiak i jego współpracownicy ani myślą przerywać operacji, Joel stara się schować wspomnienia wspólnej przeszłości z Clementine w innych zakamarkach pamięci.

Historia faceta, Joela (Jim Carrey), który odkrywa, że jego długoletnia dziewczyna, Clementine (Kate Winslet) poddała się eksperymentalnej operacji i pozbyła się wszystkich wspomnień związanych z nim, po tym jak przez wiele lat razem pracowali nad swoim związkiem. Sfrustrowany faktem, że wciąż kocha kobietę, która nawet nie pamięta swojego ukochanego, Joel zgadza się poddać temu samemu zabiegowi "wykasowania" swojej pamięci związanej z Clementine. W tym celu kontaktuje się z wynalazcą tego procesu, doktorem Howardem Mierzwiakiem (Tom Wilkinson). Jednak w trakcie zabiegu, gdy wspomnienia o Clementinie powoli zaczynają znikać, Joel uświadamia sobie, że wciąż ją kocha i tak naprawdę nie chce wyrzucać jej ze swojego umysłu. Ponieważ doktor Mierzwiak i jego współpracownicy nie zamierzają przerwać operacji, Joel stara się schować wspomnienia o ukochanej w innych zakamarkach pamięci, takich, które nie mają nic wspólnego z Clementine.

W klinice doktora Mierzwiaka (Tom Wilkinson) można poddać się zabiegowi usunięcia niepożądanych wspomnień o swojej byłej miłości. Z takiej usługi korzysta Clementine (Kate Winslet), pozbywając się z pamięciu obrazu Joela (Jim Carrey). Joel, który wciąż nie potrafi zapomnieć o ukochanej, decyduje sie na podobny krok. Niestety, wraz z smutnymi wspomnieniami końca związku, musi usunąć z umysłu także najpiękniejsze chwile swojego życia...

Zazwyczaj ludzie pragną jak najdłużej zachować swoje wspomnienia. Niestety, z wiekiem często je tracimy. Jednak jest wielu, którzy chcieliby wymazać wszystko ze swojej pamięci. Najczęściej są to osoby, które przeżyły zawód miłosny lub rozstały się z ukochaną osobą. Tak właśnie było z Joelem (Jim Carrey), który rozstał się z Clementine (Kate Winslet). Niespodziewanie i zupełnie przypadkowo dowiaduje się, że Clementine wymazała sobie wszystkie informacje na jego temat. I rzeczywiście - dziewczyna już go nie pamięta, nie rozpoznaje go, a nawet ma już nowego chłopaka. Joel jest w szoku, tym bardziej, że nadal kocha Clementine. W akcie desperacji postanawia również poddać się takiemu "zabiegowi".

On - Joel (Jim Carrey), stateczny i rozważny mężczyzna, i Ona - Clementine (Kate Winslet), roztrzepana, wybuchowa dziewczyna z milionem pomysłów na minutę. Są szczęśliwi, praktycznie nierozłączni, choć tak odmienni. I kiedy po pewnej kłótni Clem przestaje rozpoznawać swojego chłopaka, zrozpaczony Joel zaczyna szukać przyczyny. Okazuje się, że jego ukochana poddała się zabiegowi kasowania pamięci w klinice doktora Mierzwiaka (Tom Wilkinson). W ramach rewanżu na byłej dziewczynie Joel także postanawia ją "usunąć". Jednak podczas zabiegu zdaje sobie sprawę, iż pozbywając się miłości ze swojej pamięci i swojego życia, traci szansę na jakiekolwiek szczęście. Nie mogąc przerwać operacji, Joel postanawia za wszelką cenę uratować choć cień wspomnień o Clem. Rozpoczyna się ucieczka bohaterów poprzez pamięć Joela i szukanie kryjówki w najgłębiej skrywanych doświadczeniach.

Co byś zrobił, gdybyś w swojej skrzynce pocztowej znalazł zawiadomienie o tym, że zostałeś wymazany z czyichś wspomnień i że nie powinieneś kontaktować się z tą osobą? Coś takiego spotyka właśnie głównego bohatera filmu "Zakochany bez pamięci".
Clementine (Kate Winslet) zrywa burzliwy związek z Joelem (Jim Carrey) i postanawia usunąć ze swojego życia wszystko, co może się jej z nim kojarzyć. Nie tylko wyrzuca zdjęcia i pamiątki - poddaje się także operacji usunięcia z jej mózgu wszystkich wspomnień związanych z byłym chłopakiem. Wkrótce do Joela dociera przesyłka z kliniki Lacuna Inc. z wiadomością, iż Clementine poddała się operacji usunięcia wspomnień związanych z nim i że w związku z tym nie życzy sobie mieć z nim jakichkolwiek kontaktów. Główny bohater nie może się z tym pogodzić i właśnie dlatego postanawia zrobić to samo. Nawiązuje kontakt z wynalazcą nowej techniki oczyszczania pamięci, aby wymazać wszelkie wspomnienia o Clementine. Jednak w najgłębszych zakamarkach jego umysłu coś nie pozwala w pełni poddać się tej skomplikowanej procedurze. Okazuje się, że wybicie Clementine z głowy Joela jest bardzo trudne, a włamanie się do jego pamięci pozwala specjalistom z Lacuna Inc. wtargnąć w prawdziwe życie osób, które kiedykolwiek kochał.

Choć to komedia romantyczna, spokojnie może ją obejrzeć widz, który romansideł nie cierpi. Joel (Jim Carrey) nie może pogodzić się z odejściem ukochanej Clementine (Kate Winslet) i w akcie desperacji decyduje się wymazać z pamięci wszelkie ślady po byłej dziewczynie. Trafia do firmy Lacuna i nawiązuje kontakt ze specjalista ds. oczyszczania pamięci, doktorem Howardem Mierzwakiem. Zabiek okazuje się bardzo skomplikowany, bo do najgłębszych zakamarków mózgu trudno dotrzeć...

Stateczny i rozważny Joel Barish (Jim Carrey) podczas wypadu ze znajomymi poznaje zwariowaną i spontaniczną Clementine Kruczynski (Kate Winslet). Pomimo dzielących ich różnic zostają parą, jednak wkrótce dziewczyna zaczyna się dusić w związku z nudnym domatorem. I tak w Walentynki Joel odwiedza ją w księgarni Barnes & Noble, w której Clementine pracuje, by podarować jej prezent, ale ukochana go kompletnie nie poznaje. Chłopak dowiaduje się, że wymazała sobie go z pamięci. Postanawia się również poddać temu zabiegowi - usunąć dziewczynę z własnej świadomości, by także stała się dla niego obcą osobą. Jednak w trakcie zabiegu zmienia zdanie. Zaczyna więc uciekać z Clementine, wędrując z nią po własnych wspomnieniach, by w którymś ją ukryć.

"Zakochany bez pamięci" opowiada niezwykłą historię Joela (Jim Carrey), którego rzuciła dziewczyna - zadziorna Clementine (Kate Winslet). Znudzona związkiem Clementine postanawia usunąć ze swojego życia wszystko, co kojarzyć się może z Joelem. Nie tylko wyrzuca ze swojego pokoju zdjęcia i pamiątki. Poddaje się również skomplikowanej operacji, podczas której specjaliści (Kirsten Dunst, Elijah Wood, Tom Wilkinson) usuwają z jej pamięci wszystkie wspomnienia o byłym chłopaku. Zakochany Joel postanawia zrobić to samo, ale w trakcie zabiegu zmienia zdanie...