Los Angeles, dans un futur proche. Theodore Twombly, un homme sensible au caractère complexe, est inconsolable suite à une rupture difficile. Il fait alors l'acquisition d'un programme informatique ultramoderne, capable de s'adapter à la personnalité de chaque utilisateur. En lançant le système, il fait la connaissance de 'Samantha', une voix féminine intelligente, intuitive et étonnamment drôle....

Gloria et Frances se sont rencontrées dans les années 80. Elles se sont aimées comme on s'aime à seize ans : drogue, sexe et rock&roll. Puis la vie les a séparées, et elles ont pris des chemins très différents. Vingt ans après, Frances revient chercher Gloria...