Yılbaşı gecesi, Annie Reed isimli genç bir gazeteci, nişanlısının yanına giderken arabasında bir radyo programı dinler. Programda, sekiz yaşındaki Jonah, kısa süre önce eşini kaybeden babası Sam için yeni bir eş arayışına girmiştir. Sam, oğlunun ısrarıyla yayına bağlanır ve kaybettiği büyük aşkını anlatıyor. Annie, bu yayını dinlerken derinden etkilenir.

Aralarındaki mesafeye rağmen, Annie, Seattle'da yaşayan Sam'e karşı bir çekim hissediyor. Bu his, onu Sam hakkında daha fazla bilgi edinmeye iter. Annie, Sam'in kim olduğunu ve nerede yaşadığını öğreniyor. Bu süreçte, Sam ve Jonah'ın hayatlarına dair daha fazla detay keşfediyor.

Jonah, babası Sam için Annie'nin doğru kişi olduğuna inanır ve onları bir araya getirmek için planlar yapıyor. Annie, Sam ile yüz yüze görüşmek için Seattle'a gitmeye karar verir. Bu yolculuk, Annie'nin hayatında önemli bir dönüm noktası olur.

Sonunda, Annie ve Sam, New York'ta Empire State Binası'nın tepesinde buluşurlar. Bu buluşma, ikisi için de yeni bir başlangıcın habercisi olur. Film, bu buluşma ile sona erer ve izleyicilere Sam ve Annie'nin gelecekteki olası ilişkilerini düşündürür.