Italie, 1938. Ayant entrepris depuis peu de se convertir à l'antisémitisme, le régime fasciste multiplie les mesures vexatoires contre les Juifs italiens. Mais la famille Finzi-Contini, pilier de l'aristocratie de Ferrare depuis des générations, ne croit pas à l'imminence de la menace. Les deux enfants adultes, Micól et Alberto, aiment bien donner des parties et jouer au tennis dans l'immense parc qui entoure le palazzo familial. Comme les clubs sportifs viennent d'être interdits aux Juifs, des jeunes gens de milieux plus modestes sont désormais invités à jouer dans le jardin des Finzi-Contini. C'est ainsi que Giorgio a l'occasion de rencontrer la lointaine Micól et tombe peu à peu amoureux d'elle, qui lui en préfère un autre, cependant qu'hors des murs, le pire se prépare...
Joël et Clémentine ne voient plus que les mauvais côtés de leur tumultueuse histoire d’amour, au point que celle‐ci fait effacer de sa mémoire toute trace de cette relation. Effondré, Joël contacte l’inventeur du procédé Lacuna, le Dr. Mierzwiak, pour qu’il extirpe également de sa mémoire tout ce qui le rattachait à Clémentine. Deux techniciens, Stan et Patrick, s’installent à son domicile et se mettent à l’œuvre, en présence de la secrétaire, Mary. Les souvenirs commencent à défiler dans la tête de Joël, des plus récents aux plus anciens, et s’envolent un à un, à jamais. Mais en remontant le fil du temps, Joël redécouvre ce qu’il aimait depuis toujours en Clémentine – l’inaltérable magie d’un amour dont rien au monde ne devrait le priver. Luttant de toutes ses forces pour préserver ce trésor, il engage alors une bataille de la dernière chance contre Lacuna…