在2092年的未来，火星已成了地球人热衷的度假胜地。118岁高龄的尼莫·诺巴蒂（杰瑞德·莱托 Jared Leto 饰）是最后一位仍会死亡的自然人。记忆混乱的他在一次次的催眠及采访之中不断回忆自己的童年，却在每个人生分岔点都衍生出完全不同的人生。在这些不同的版本中，有母亲（娜塔莎·雷托 Natasha Little 饰）和父亲（瑞斯·伊凡斯 Rhys Ifans 饰）离婚后再婚而变成了尼莫“妹妹”...

1988年7月15日，一所大学为毕业生的狂热所充盈。籍着这股躁动，轻浮的德克斯特（吉姆·斯特吉斯 Jim Sturgess 饰）穿过层层人墙，寻找可以与之共度这最后狂欢与浪漫之夜的尤物。他将目光锁定在艾玛（安妮·海瑟薇 Anne Hathaway 饰）的身上，一个来自普 通工薪家庭的聪慧女孩。然而短短的交流过后，他们之间什么也没发生，却又注定改变了彼此的一生。在之后的岁月里，两人以友人知己的身份时...