En una residencia de ancianos, un hombre mayor (James Garner) lee a una mujer (Gena Rowlands) una historia de amor escrita en su viejo libro de notas. El libro cuenta la vida en los años 40 de Noah Calhoun (Ryan Gosling) y Allie Nelson (Rachel McAdams), dos jóvenes adolescentes de Carolina del Norte que, a pesar de vivir en dos ambientes sociales muy diferentes, pasaron un verano idílico juntos y profundamente enamorados, antes de ser separados, primero por sus padres, y más tarde por la Segunda Guerra Mundial.
Flor (Paz Vega) es una mexicana que emigra a los Estados Unidos para poder ofrecer una vida mejor a su hija. Una vez allí consigue trabajo en casa de una acomodada familia, los Clasky (Adam Sandler y Téa Leoni), a pesar de la barrera que supone su desconocimiento del inglés.
Robert Angier es un ilusionista respetado que se obsesiona con uno de los trucos de su rival Alfred Borden. Para conseguir el truco hará todo lo posible, sin saber hasta qué punto cambiará su vida…
Tras escuchar todos los testimonios y valorar las pruebas presentadas, un jurado popular compuesto por doce hombres tiene que decidir, por unanimidad, si absuelve o condena a muerte a un joven acusado de haber matado a su padre. Al principio, once están completamente convencidos de su culpabilidad y se inclinan por la condena, pero el que discrepa empieza a plantear dudas razonables que, poco a poco, van resquebrajando la inicial seguridad de los demás.
Juan Miranda y John Mallory, veterano del IRA, se conocen en México y planean trabajar juntos robando bancos. Un día dinamitan lo que creían que era un banco local y resulta ser una prisión. La explosión libera a los revolucionarios que estaban presos y ambos se convierten en héroes de la revolución. Poco tiempo después, las tropas del gobierno, comandadas por el coronel Gutiérrez, comienzan a seguirles los pasos.