《暖暖内含光》讲述了内向沉稳的约尔·巴瑞斯（金·凯瑞饰）与率真随性的克莱门汀·克罗斯基（凯特·温丝莱特饰）相识相恋的故事。两人的感情和普通情侣一样，在甜蜜与争吵之间不断变化。
2004年情人节前夕，约尔准备好礼物，打算为不久前的争吵向克莱门汀道歉，却意外发现她已经完全不记得自己。原来，无法承受感情中反复争吵的克莱门汀曾一时冲动，来到忘情诊所，请求霍华德博士（汤姆·维尔金森饰）删除关于约尔的全部记忆。
既无法原谅克莱门汀的任性，也无法忍受失去她的痛苦，约尔随后也来到忘情诊所，决定抹去与克莱门汀有关的一切。记忆清除程序启动后，他在自己的记忆中重新经历两人相处的点点滴滴，才发现那些甜蜜与痛苦都无比珍贵，而自己根本不愿忘记深爱的克莱门汀。然而程序一旦开始便无法逆转，约尔只能在记忆逐渐消失的过程中，努力把克莱门汀藏进记忆最深处，藏到那些现实中她从未出现过的角落，以保住这段来之不易的爱情。
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