Tom (Joseph Gordon-Levitt) è un giovane scrittore che crede ancora nel colpo di fulmine e si innamora perdutamente di Sole (Zooey Deschanel), bellissima nuova segretaria del capo, che invece non crede nel rapporto duraturo. Ma 500 giorni della loro storia stravagante e bizzarra rivelano che la strada per la felicità può essere imprevedibile, incontrollabile e incredibilmente divertente...