Alex Fletcher (Hugh Grant) é um decadente astro da música pop, que fez muito sucesso na década de 80 mas que agora apenas se apresenta no circuito nostálgico de feiras e parques de diversão. A chance de mais uma vez fazer sucesso bate à sua porta quando Cora Corman (Haley Bennet), a atual diva do pop, o convida para compor uma canção e gravá-la com ela, em dueto. O problema é que Alex há anos não compõe uma canção sequer, além de jamais ter escrito uma letra de música. Sua salvação é Sophie Fisher (Drew Barrymore), a encarregada de cuidar das plantas de Alex, cujo jeito com as palavras serve de inspiração para Alex. Inicialmente reticente em trabalhar com Alex, devido ao término conturbado de um relacionamento, Sophie termina por aceitar a parceria. Durante a criação da música, Alex e Sophie se apaixonam. Quando a música fica pronta, Cora decide realizar diversas modificações e, com a ambição de voltar ao sucesso, Alex aceita tudo o que Cora pede, mas Sophie não. Eles acabam brigando, o que deixa Alex triste. No fim, Alex convence Cora a não modificar sua música, ele também compõe uma música pedindo perdão a Sophie, as duas músicas fazem sucesso e Sophie perdoa Alex. Aparece na mensagem final que dentre as músicas que ficara mais tempo na Billboard, quatro pertenciam a Alex e Sophie.
