Tom on romantikko, onnittelukorttien copywriter, joka täysin yllättäen rakastuu umpisokeasti kauniiseen sinisilmäiseen Summeriin, naiseen, joka ei etsi ”mitään vakavaa”. Kun suhde päättyy, Tom palaa mielessään heidän Summerin kanssa yhdessä viettämiin 500 päivään löytääkseen syyn, mikä meni vikaan. Hetkittäin koomisiakin piirteitä saavalta muistelumatkalta Tom löytää loppujen lopuksi paljon yhdessä vietettyjen hetkien iloa ja onnea, ja vastauksen, joka avaa hänen silmänsä näkemään elämän todellisen hienouden.
Joukko tiedekilpailussa kisaavia opiskelijoita ja heidän vanhempiaan on kokoontunut paikalle nuorten tähtiharrastajien tapahtumaan. Kokoontuminen kuitenkin keskeytyy mitä näyttävimmällä tavalla maailmaa mullistavien tapahtumien seurauksena.