Atteinte de la maladie d'Alzheimer, Allie vit en maison de retraite. Chaque jour, Noah lui lit le même livre. Allie y a consigné son histoire lorsqu'elle a appris sa maladie. On la découvre dans les années 30, éperdument amoureuse d'un jeune homme...
Landon, un lycéen décontracté et superficiel, tombe amoureux de Jamie, une jeune fille introvertie et douée d'un optimisme à toute épreuve. Mais celle-ci refuse de s'engager. Landon apprend bientôt qu'elle est atteinte d'une maladie incurable.