失忆少年阿泽在医院醒来，身上只有一张写着‘洞洞杂货店’的纸条。他走进这家破旧小店，发现店主可以交换‘记忆’——他用别人的记忆碎片拼凑自己的过去，却渐渐发现自己和这家店有着千丝万缕的联系。
阿泽终于拼凑出全部记忆：他是上一代店主的儿子，为了守护杂货店的秘密而自愿抹去记忆。他决定继承父亲的使命，成为新的‘记忆守护者’。
一位老妇人用一生的记忆换取‘再看一眼已故丈夫’。阿泽读取她的记忆时，看到两人从青丝到白头的全部时光，他哭得无法自已。
阿泽在店中密室发现父亲留下的日记，原来父亲也曾失忆过，这家杂货店是由一代代‘记忆守护者’传承下来的，使命是帮人保管最珍贵的回忆。
一个小女孩想换回宠物狗的记忆，阿泽帮她实现了，但她因此忘记了自己最好的朋友。阿泽陷入两难，不知该如何向她解释代价。
一个陌生少年走进店里，要求换一段‘不属于他的记忆’。阿泽被迫读取，却发现那段记忆竟是自己的童年——这个少年，是他失散多年的弟弟。
阿泽从病床上醒来，脑子一片空白，只有口袋里一张皱巴巴的纸条写着‘洞洞杂货店’。他按地址找过去，刚推开门就被无数记忆碎片包裹住。