La historia de amor de Allie Hamilton (Rachel McAdams) y de Noa Calhoun (Ryan Gosling) es recordada en una residencia de ancianos, décadas después de que sucediera, cada vez que Duke (James Garner) se la lee, en una vieja y descolorida libreta, a una mujer (Gena Rowlands) a la que visita regularmente. En la década de 1940, Allie Hamilton llega a la ciudad costera de Seabrook (Carolina del Norte) para pasar el verano junto a su familia. Allí reside, junto a su padre, el joven Noa Calhoun, que trabaja en una fábrica y que pronto se queda prendado de la belleza de Allie. Sus vidas se cruzan e inician un apasionado romance de verano que se verá interrumpido por el repentino estallido de la II Guerra Mundial y por las diferencias sociales y económicas que separan irreconciliablemente a las dos familias. Cuando, años después, Noa regresa de la guerra, Allie ya está comprometida con un soldado rico al que conoció mientras trabajaba como voluntaria en un hospital militar.
