イギリスのサフォークにある小さな海辺の町に住む青年ジャックは、音楽教師の仕事を辞め幼なじみで中学校の数学教師をしている親友エリーからマネージャー兼ドライバーとして献身的に支えられ、ディスカウントストアの店員としてアルバイトをしつつシンガーソングライターとして活動しているが、鳴かず飛ばずで全く売れず夢を諦めかけていた。
異変に気がついたジャックは、帰宅後インターネットで「ビートルズ」を検索。しかし、ビートルズというバンドに関する情報は全くヒットしない。ここで世界は史上最も有名なはずのバンド「ビートルズ」や、その影響を大きく受けた「オアシス」なども存在しないことになっており、彼らの名曲を覚えているのは、世界でジャックただ1人だけであることに気づく。ジャックはこれを利用して、ビートルズの曲を自分の曲として歌って成り上がろうとする。
ロサンゼルスに移住した後、イーストウェスト・スタジオでアルバムのレコーディングを開始するが、曲の歌詞が思い出せなくなってしまう。インスピレーションを湧かせるべくジャックは、ビートルズの故郷であるリヴァプールに行き、ストロベリー・フィールド、ペニー・レイン、エリナー・リグビーの墓を訪れ、歌詞を思い出すことに成功する。その時偶然近くまで来ていたエリーと再会し、一夜を共にしそうになるが「一夜限りの関係に興味はない」と告げられる。翌朝、ジャックとロッキーは、駅までエリーを追いかけた。そこで、エリーはジャックの成功を祝福するも、ジャックと一緒にいられないことを伝えた。
屋上のコンサート終了後、ジャックの楽屋に2人のファンが訪れた。この2人はビートルズの存在を覚えており、ジャックがビートルズの曲を自作の曲として発表していること、さらにリヴァプールを訪れていたことを知っていた。ジャックはこれらの事実を認めて謝ろうとするが、逆に2人からビートルズがいない世界でビートルズの楽曲を世界に発信したことを感謝される。ここで2人はジャックに対し、ある人物の住所が書かれたメモを渡す。