Joël et Clémentine ne voient plus que les mauvais côtés de leur tumultueuse histoire d’amour, au point que celle‐ci fait effacer de sa mémoire toute trace de cette relation. Effondré, Joël contacte l’inventeur du procédé Lacuna, le Dr. Mierzwiak, pour qu’il extirpe également de sa mémoire tout ce qui le rattachait à Clémentine. Deux techniciens, Stan et Patrick, s’installent à son domicile et se mettent à l’œuvre, en présence de la secrétaire, Mary. Les souvenirs commencent à défiler dans la tête de Joël, des plus récents aux plus anciens, et s’envolent un à un, à jamais. Mais en remontant le fil du temps, Joël redécouvre ce qu’il aimait depuis toujours en Clémentine – l’inaltérable magie d’un amour dont rien au monde ne devrait le priver. Luttant de toutes ses forces pour préserver ce trésor, il engage alors une bataille de la dernière chance contre Lacuna…

À Hollywood, durant la nuit, Rita, une jeune femme, devient amnésique suite à un accident de voiture sur la route de Mulholland Drive. Elle fait la rencontre de Betty Elms, une actrice en devenir qui vient juste de débarquer à Los Angeles. Aidée par celle-ci, Rita tente de retrouver la mémoire ainsi que son identité.

À l'époque coloniale, en Inde, les anglais enlèvent une jeune fille d'une communauté tribale. Mais ce qu'ils ignorent, c'est que cette tribu a un protecteur : Bheem. Peut-être que soleil ne se couche jamais sur l'empire britannique. Mais la force est du coté des justes.

Le jour où la victoire des alliés est prononcée, un soldat amnésique répondant au nom de Smith s'échappe de l'asile où il croupissait depuis des mois. Errant, il fait la rencontre d'une jeune femme qui va s'occuper de lui. Ayant retrouvé ses facultés intellectuelles, mais pas sa mémoire d'avant guerre, Smith devient journaliste et vit dans un village du Devon. Pour signer son contrat, il doit se rendre à Liverpool. En chemin, il est renversé par une voiture. Cet accident a pour conséquences de lui faire recouvrer sa réelle identité. Malheureusement, tous ses souvenirs depuis son évasion de l'asile se sont effacés...

Lorsque deux meilleurs amies ont le béguin pour le même garçon, elles élaborent un plan pour l'amener à sortir avec elles.

Japon, années 20. Médecin, Yukio vit entouré de ses parents et de sa femme, amnésique depuis un mystérieux incendie. Alors qu'une présence mystérieuse hante la maison, son père puis sa mère meurent dans des circonstances inexpliquées. Puis, Yukio est précipité au fond du puits du jardin par une "apparition" qui prend ensuite sa place...

Se réveillant dans une pièce presque vide, Bill a d'étranges souvenirs de la mort de son père et d'un accident de voiture, et parfois des délires paranoïaques. Ann, une psychologue, essaie de l'aider à comprendre tout cela.

Alors qu’elle fait la fête avec ses amis, Sandy se remémore un jeu qu’elle jouait avec eux étant enfant. Le jeu en question est une variation de cache-cache dans un cimetière. Aidé par l’alcool et la drogue, le groupe décide de s’offrir un voyage en enfance en allant jouer dans le cimetière au milieu de la nuit. Une inconnue qui connaît les règles du jeu se joint à eux. Lorsque cette dernière se suicide brutalement en se jetant d’une falaise, Sandy est bouleversée. Dans les jours qui suivent, les amis de Sandy meurent dans d’étranges conditions, laissant la jeune femme comme étant la seule personne à se souvenir d’eux. Les victimes en question sont alors effacées de la mémoire de tous, sauf Sandy, qui se retrouve seule pour résoudre ce mys