Akcja filmu toczy się dwutorowo: w teraźniejszości starszy mężczyzna codziennie odwiedza kobietę w domu opieki i czyta jej historię spisaną w tytułowym pamiętniku. To opowieść o młodej parze – Noah i Allie – którzy zakochują się w sobie podczas letnich wakacji w Karolinie Północnej.
Allie (Rachel McAdams) pochodzi z zamożnej rodziny, Noah (Ryan Gosling) to prosty chłopak z klasy robotniczej. Mimo ogromnej miłości, ich związek napotyka przeszkody: sprzeciw rodziców, różnice społeczne, wojna i czas. Choć życie ich rozdziela, uczucie między nimi nie wygasa.
Z czasem dowiadujemy się, że historia czytana przez starszego mężczyznę nie jest przypadkowa. To właśnie ten pamiętnik staje się kluczem do przeszłości, a także do pamięci, która z dnia na dzień zanika. Piękne zdjęcia, znakomita ścieżka dźwiękowa i niesamowita chemia między aktorami sprawiają, że film na długo zostaje w pamięci.
Film nie tylko zdobył ogromną popularność, ale też na stałe wpisał się do kanonu współczesnych melodramatów.