物語の主人公・北澤尚（戸田恵梨香）は、34歳にしてレディースクリニックの医師として充実した日々を送り、エリート精神科医の井原侑市（松岡昌宏）との結婚式を間近に控えていました。しかし、新居への引越し作業中に、無口で不器用ながらどこか温かい元小説家の引越し業者・間宮真司（ムロツヨシ）と運命的な出会いを果たします。真司が過去に書いた唯一の小説のフレーズをすべて暗記していた尚は、彼への感情を急速に募らせていきました。
しかし、運命はあまりにも残酷でした。尚の体に異変が現れ、告げられた診断は若年性アルツハイマー病の前段階である軽度認知障害（MCI）。尚は自ら侑市に婚約破棄を申し入れ、病気の事実を受け止めてくれた真司と共に生きる覚悟を決めます。真司は尚との日々を題材にした小説『脳みそとアップルパイ』を執筆し、異例のベストセラー作家へと返り咲きました。
二人は数々の試練を乗り越えて結婚し、待望の息子・恵一を授かります。しかし、尚の病状は容赦なく進行していきました。自分が家族の重荷になっていく恐怖と混乱から、尚は一枚の手紙を残して姿を消してしまいます。
それから数年後、真司は煙突のある海辺の診療所で暮らす尚をようやく見つけ出します。もはや真司の顔も名前も認識できない尚に対し、真司は二人の軌跡を綴った完結作の冒頭を静かに読み聞かせます。その瞬間、尚の瞳に光が宿り、「真司……」と奇跡のように愛する人の名前を呼びました。ほんの数秒間の奇跡の後、意識を取り戻すことなく尚は息を引き取ります。失われていく記憶の中で最後に残った純粋な愛が、見る者すべての涙を誘う伝説のラストシーンとなりました。
