故事从一班巴格达至洛杉矶的飞机上悄然发生……从伊拉克战场上归国的美军军官凯特（朱莉娅·罗伯茨饰），在飞机上意外的结识了霍顿（布莱德利·库珀饰），两人在飞机上同坐一排，越聊越投机，凯特对这个帅气的男人颇有好感，但哪知霍顿却是一个同性恋，他正烦恼的是自己心仪的西恩（埃里克·迪恩饰）碍于压力，迟迟不敢公开自己的恋情，不过这也怪不得西恩，因为他是一名橄榄球运动员，如果自己一旦出柜，很可能就会毁了自己的前程。凯特回到家中，发现自己的母亲埃斯特尔（雪莉·麦克雷恩饰）正在和父亲埃德加（赫克托·埃里仲杜饰）聊着过去的风花雪月…… 洛杉矶一间花店的老板瑞德（艾什顿·库彻饰）一直挖空心思讨好女朋友摩莉（杰西卡·阿尔芭饰），他经常求教于自己青梅竹马的死党朱莉娅（珍妮弗·加纳饰）如何追到摩莉，但当他真正向摩莉求婚之后，却发现自己一直在意的，却是朱莉娅，与此同时，朱莉娅也发现自己的男朋友早就结婚了；高级白领莉兹（安妮·海瑟薇饰）正与男友乔许（托弗·戈瑞斯饰）商量如何过情人节，看上去甜甜蜜蜜的两人其实有着各自的秘密…… 2月14日的洛杉矶，10位男男女女，5对情各有别的恋人，在这个繁华的城市上演着爱的故事。

伊万（艾什顿·库奇 Ashton Kutcher 饰）曾经有一个糟糕的童年，因为他行为闯下了大祸，令他童年充满不堪回忆的往事。而事实上，他确实只是依稀记得一点可怕的情景，这些情景一直纠缠着他的正常生活。伊万接受心理学家建议，把琐碎生活记在记事本里，却偶然发现通过记事本回到过去。
这时他才清楚记起，童年时候的自己做了那么多的错事。他幻想着用现在的意识，潜入童年的身体，去弥补种种过失给人们带来的伤害，尤其是希望与当年暗恋的凯西最终走回一起。然而他一次次的跨越时空的更改，只能越来越招致现实世界的不可救药。一切就像蝴蝶效应般，牵一发而动全身。