一本普通的笔记本上，记录了一个开始于那个夏天的爱情故事。老人院里，年迈的老头一字一句为患有老年痴呆的老太太读着这个故事。
夕阳晚照的红色河面上，诺亚独自划着白色小舟，由远及近。归家的海鸥在窗玻璃上留下倒影，而玻璃背后，是艾莉若有所思的眼眸。17岁仲夏，艾莉红色的裙子像火焰一样燃烧进了诺亚的生命。
那是一段令人艳羡的爱情：他们亲吻，随时随地。他们吵架，吵完又好。他们相爱，浓情蜜意。午夜的街头，他们躺在马路中间仰望着不停变换着颜色的信号灯，红色、黄色、绿色，就像他们的青春一样鲜活绚烂。他们肆无忌惮的跳舞，整个小镇都已经睡去，只有他们的双脚还醒着。有那么多话要说，那么多疑问等待解答，聊着聊着，天空就渐渐露出了鱼肚白。
然而，和大多数爱情一样，诺亚和艾莉的故事也需要遗憾的修饰。如果一切都这样美好下去，爱情想必也就没了味道。每个人都要学会在爱情里面成长，失去是他们要学会的第一课。考验接踵而至，家庭、地位、金钱、距离，成了阻隔他们的一道道围墙。再炽烈的爱也无法冲破这些藩篱，这段夏日之恋仍然没能敌过现实：在父母的极力反对催促下，艾莉只能匆匆离开。甚至，连一句再见都来不及说出口。
随着诺亚写的365封信被偷偷藏起，艾莉也结束了七年的等待。就在艾莉要步入教堂时，突然在报纸上看到了诺亚曾许诺给自己建造的白色房子。那些锁在心底的记忆，再一次被唤醒。原来他一直记得，他记得艾莉想要白色的房子。他记得艾莉想要蓝色的百叶窗。他记得艾莉要一间能看到河流的房屋。他记得艾莉要画画，要每天早起床头摆一朵小花。他如建筑蓝图般精细地记载她17岁时的梦想，默默等待着她的归来。艾莉最终选择了留下，她终于明白，哪怕分离，哪怕失忆，总有一个夏天，一个人，无论走出多远，依旧魂牵梦绕。
故事讲完了，佝偻的老头抬起头，发现老太太已经泪流满面。记忆减退的她终于记起了他们一起走过的岁月，和那本记录了他们点点滴滴的笔记本。
影片的最后，两个人手握着手在病床上安详地离开了这个世界。艾莉说：“你觉得我们的爱，会把我们一起带走吗？”诺亚说：“我想我们的爱，能让我们无所不能。”原来真正的爱情，不是年少的萌动，也不是久别的缠绵。而是在多年以后，当我已老到无法记起你，记起我们的时候，你还会守在我的身旁，默默地为我读着我们的故事，一遍又一遍，像是一声声温柔而坚定的呼唤，直至我找到回来的路。
