Jack Malik es un músico inglés de inexistente fortuna. Aunque su amiga Ellie le apoya incondicionalmente e intenta conseguirle actuaciones, lo cierto es que Jack empieza a comprender que sus días como músico pop están agotándose.
Hasta que un día, tras un gran apagón mundial, Jack es atropellado por un autobús. Después de recuperarse, por casualidad toca el tema "Yesterday" de los Beatles para sus amigos y ninguno parece conocer dicha canción. Al final realiza un descubrimiento todavía más asombroso: él parece ser la única persona en el mundo que recuerda las canciones de los Beatles.