大学毕业前夕，林雨和沈让约定在雨中初遇的梧桐树下见面，却因一场意外永远错过。十年后，已成知名画家的林雨回到故乡举办个人画展，主题正是那场永不停歇的雨。沈让作为策展人再次出现，两人发现彼此都保留着当年的秘密——林雨患有短暂性失忆症，每年雨季都会选择性遗忘，唯独那段雨中约定刻骨铭心；而沈让则用十年时间收集了全世界每一滴雨水的样本，制成独一无二的“雨声博物馆”。当过去的录像带被重新播放，真相逐渐浮现：原来那场雨从未真正停歇，只是藏在了心底最深处。最终，他们在博物馆的雨声中重新相拥，让爱情永远停在了那个最美的昨天。