林寒在市中心医院病房醒来，对周围环境感到陌生与恐惧，主治医生陈默解释他遭遇车祸导致逆行性失忆。护士们窃窃私语提到"那位每天都来的落落小姐今天怎么不在"，林寒只觉得可能是认识自己，不然怎么会来看他。
当落落赶到医院，带着林寒最爱的旧书和手工饼干时，却被他警惕地质问身份，在医生的解释下，她才知道林寒失忆了，前段时间因为家庭原因，要跟他分手，可林寒却突然出了车祸，不忍再拖累他，于是保持微笑自我介绍是他最好的朋友。
林寒出院回到与落落合租的公寓，对每件物品都没有记忆，翻看相册时质疑照片中两人的亲密关系，落落以"朋友也会很亲密"搪塞过去。
林寒工作的建筑设计公司派同事苏媛来探望，她带来公司资料并表示随时可以回去工作，对落落态度冷淡，暗示林寒"有些人可能趁你失忆占便宜"。
林寒重返工作岗位，发现对公司当前项目毫无印象，只能从头学习。他翻阅电脑文件时发现一个加密的"LL"文件夹，但想不起密码。
回到家时，落落每晚准备帮助恢复记忆的"小惊喜"：他喜欢的食物、看过的电影、一起听过的音乐，林寒虽感动但依然无法记起过去。
林寒开始依赖苏媛提供的公司信息和工作帮助，两人共进午餐次数增多。苏媛暗示落落可能隐瞒了重要信息，建议林寒"保持距离观察"。
落落在儿童福利院的工作展现她温柔耐心的一面，院长提到"林先生很久没来参加活动了"，落落黯然解释他暂时身体不适。
林寒发现公寓书房里锁着的抽屉，趁落落不在时撬开，发现里面是两人从大学到工作的合照、旅行机票存根和一枚未送出的求婚戒指。
落落回家发现被翻动的抽屉，情绪崩溃质问林寒，首次承认他们曾是恋人关系，但表示"既然你忘了，就当那段感情不存在吧"。
林寒震惊于自己曾想求婚的事实，开始重新审视与落落的关系，但仍无法唤起任何相关记忆，陷入自我怀疑。
苏媛得知林寒发现求婚戒指后，开始更积极地接近他，提议周末一起参加行业交流会，刻意制造两人独处机会。
林寒在工作中表现出色，获得重要项目负责机会，但团队中有人质疑"失忆的人能否胜任"，他决心证明自己能力。
落落生日这天，林寒虽不记得但仍送上顺手买的礼物，落落感动之余发现礼物竟是她曾经随口提过想要的限量版书签，怀疑这是记忆恢复的迹象。
两人为林寒是否该尝试联系父母发生争执，落落坚持"等你完全恢复再说"，引起林寒怀疑她是否在隔离自己与过去。
苏媛告诉林寒公司传言落落曾接受他父母钱财才接近他，林寒虽半信半疑，但与落落的隔阂加深，开始减少回家时间。
林寒负责的项目出现重大设计缺陷，紧急关头落落凭借曾听他谈论类似问题，找到解决方案并请苏媛转交，不愿居功。
苏媛被落落的无私感动，开始暗中观察并记录落落为林寒做的每一件事，内心矛盾加剧。
林寒感谢苏媛"再次救了他"，邀请她正式约会。苏媛犹豫是否该揭穿真相，最终选择沉默接受邀请。
落落发现林寒与苏媛约会照片，决定搬出公寓"给他自由"，只留下一封信和那枚求婚戒指，没有指责只有祝福。
落落搬走后，林寒在整理物品时不断发现她留下的贴心便签和生活提示，开始怀疑自己的决定。
苏媛内心挣扎加剧，在跟踪落落时发现她每周都去林寒曾资助的福利院做义工，并默默处理他父母的法律纠纷。
林寒偶然听到同事议论苏媛曾与公司副总的暧昧关系，开始调查自己车祸前的项目纠纷。
落落在福利院偶遇来采访的记者，对方认出她是"三年前大桥坍塌事故的幸存者"，这一信息被苏媛听到并深入调查。
苏媛找到落落，坦白自己接近林寒是受副总指使，并揭露副总在当年事故和林寒车祸中的可疑行为。
两人联手调查，发现林寒车祸前正在收集副总在建筑项目中偷工减料的证据，这与他父母公司破产有关。
落落带苏媛参观她和林寒的"秘密基地"—大学天文台，展示林寒过去的研究笔记，苏媛完全倒向帮助他们的阵营。
反派副总察觉调查，派人威胁落落，她拒绝退缩。苏媛冒险潜入副总办公室获取关键证据，却被保安发现受伤住院。
医院里，苏媛向林寒坦白全部真相，展示收集的证据和落落的付出。林寒震惊于落落长期承受的压力和危险。
林寒翻阅落落留下的日记，里面记录了他们相爱的点点滴滴和她对他失忆的痛苦与坚持。他开始梦见记忆碎片但仍无法完整回忆。
落落独自面对副总的最后一次威胁，准备牺牲自己保护林寒。林寒在赶去救她的路上遭遇暴雨，闪电中突然完全恢复记忆。
记忆恢复的林寒想起与落落的所有过往，包括她在大桥事故中救过他的命，以及他们约定"即使忘记一切也会重新相爱"的誓言。
林寒赶到现场救下落落，两人联手用证据对抗副总。警方介入，反派伏法，林寒父母的公司冤屈得以洗清。
林寒带落落回到他们第一次相遇的大学天文台，用那枚迟到的求婚戒指正式向她求婚，落落泪流满面接受。
苏媛作为关键证人受到表彰，决定离开公司开始新生活，临行前与落落成为朋友，祝福他们幸福。
一年后，林寒和落落举办婚礼，在亲友祝福中开始新生活。林寒虽不完全记得失忆期间的每个细节，但确信"无论忘记多少次，都会重新爱上你"。两人建立记忆障碍患者支持基金，帮助有类似经历的人。
