Clare et Henry témoignent de leur histoire d'amour peu commune : leur relation doit en effet s'accommoder des incessants voyages dans le temps de Henry. Il rend visite à Clare depuis qu'elle a 6 ans car celle-ci va devenir son épouse. A 20 ans, la jeune femme rencontre Henry dans une bibliothèque.

Henry ne peut pas s'empêcher de revenir à cette terrible journée d'hiver, juste avant Noël, alors qu'il avait 8 ans. Le traumatisme de la mort accidentelle de sa mère, dans un accident de la circulation, le hante toute sa vie, le faisant revivre souvent ce drame pour tenter d'en exorciser le souvenir.

Clare raconte comment son enfance a été rythmée par les visites de Henry. Lorsqu'elle le voit pour la deuxième fois, celui-ci lui indique les dates auxquelles ils vont se retrouver. Plus âgée, elle se souvient des différentes facettes de son interlocuteur, parfois plus taquin, d'autres fois très sérieux.

Henry vient dîner chez Clare et rencontre pour la première fois sa colocataire Charisse, qui se montre très curieuse, et le compagnon de celle-ci, Gomez, qui n'apprécie guère le nouveau venu. A 18 ans, Clare s'inquiète car elle arrive au terme de leurs 152 entrevues et veut savoir quand elle reverra Henry.

Après une sortie ratée, Gomez comme Henry peinent à croire qu'ils vont devenir meilleurs amis. Par ailleurs, Clare présente Henry à sa famille. Il fait la connaissance de Mark, le frère de Clare , et d'Alicia, la cadette, au courant de ses voyages dans le temps. Juste avant de passer à table, Henry s'absente.

Henry explique son rapport compliqué à la nostalgie en général et aux vidéos en particulier. Il se remémore le moment où son père a découvert son incroyable faculté lorsqu'il était adolescent. A l'approche de son mariage avec Clare, Henry est préoccupé et multiplie les voyages dans le temps.