Gerçek mutluluk, başarı ve aşkın ne olduğuna dair yıllarca anlaşmazlıklar yaşayan Dave ve Clarice Johnson, sonunda evliliklerini bitirme noktasına gelirler. Clarice bir araba kazası geçirdiğindeyse içine attıkları ortaya çıkar. Aralarındaki farklılıklar, Clarice’in fiziksel terapi görmesiyle daha çok artmıştır. Dave de Julie ve oğlu Bryson ile vakit geçirmeye başlar. Dave, onlarda bulduklarıyla bir aile olmanın ve tutkulu bir eşin özlemini duymaya başlamıştır. Hayatlarında yaşanan bu değişikliklerle Dave ve Clarice, artık birbirlerine ettikleri yeminin kolayca bozulup bozulmayacağıyla yüzleşmeleri gerekmektedir.
Audrey Niffenegger'in 2003 tarihli aynı adlı romanından uyarlanan Zaman Yolcusunun Karısı adlı film, Chicago'da kütüphaneci olan Henry DeTamble'ın sahip olduğu genetik bir bozukluk neticesinde istem dışı olarak zamanda yolculuk etmesini ve Clare Abshire adındaki bir ressama aşık olmasını anlatıyor. Fantastik bir aşk hikayesini konu alan filmde Henry ve Clare'in her şeye rağmen ilişkilerini ayakta tutma çabalarına şahit oluyoruz.
Emma Morley (Anne Hathaway) ve Dexter Mayhew (Jim Sturgess) birbirlerine tamamen zıt sosyal yapılardan gelen iki genç insandır. Emma işçi sınıfı bir aileden yetişmiş, hayata dair devrimci ruhu olan bir genç kızdır. Dexter ise baba parası ile okuyan, çapkın ve eğlenceden başka bir şeyi umursamayan biridir. İkilinin yolları üniversiteden mezun oldukları gün kesişecek ve 15 Temmuz günü onlar için uzun yıllar sürecek bir arkadaşlığın başladığı gün olacaktır. Onların hayatları bazen beraber bazen uzak diyarlarda akıp giderken, her yıl 15 Temmuz'da aralarındaki ilişkinin seyrine de tanık oluruz. Mutlulukları, hüzünleri, umutlarıyla geçen 20 yılın ardından tanıştıkları mezuniyet gününün gerçek anlamını da anlayacaklardır.