En una residencia de ancianos, un hombre mayor (James Garner) lee a una mujer (Gena Rowlands) una historia de amor escrita en su viejo libro de notas. El libro cuenta la vida en los años 40 de Noah Calhoun (Ryan Gosling) y Allie Nelson (Rachel McAdams), dos jóvenes adolescentes de Carolina del Norte que, a pesar de vivir en dos ambientes sociales muy diferentes, pasaron un verano idílico juntos y profundamente enamorados, antes de ser separados, primero por sus padres, y más tarde por la Segunda Guerra Mundial.

Para sus padres es un honor que su bella hija Katie se vaya a casar con el obispo de la comunidad Amish donde viven. Pero ella siente inclinación por la cosas prohibidas, lo que vulnera gravemente la norma que impone su fe.

Daniel (Timothée Chalamet) es un tímido adolescente que comienza a vender marihuana, entrando en un mundo tentador pero problemático. Sus problemas se acentúan cuando tiene una aventura con la hermana (Maika Monroe) de su socio (Alex Roe).

La hija de un predicador de Alabama se escapa con una banda de hair metal de gira de Xian durante el verano de 1986.