Ellie Chu tinggal di kota kecil terpencil bernama Squahamish bareng ayahnya yang masih berduka setelah kehilangan istrinya. Karena sang ayah bekerja sebagai penjaga stasiun tapi kurang lancar bahasa Inggrisnya, Ellie yang malah sering nge-handle hampir semua tugas stasiun. Buat nambah uang, dia juga nyambi nulis esai orang lain secara diam-diam. Di sekolah, Ellie termasuk anak yang disisihkan, dan diam-diam dia naksir Aster Flores, cewek cantik, anak pendeta, yang lagi pacaran setengah-terpaksa sama Trig, cowok populer kaya raya tapi penuh narsisme.

Suatu hari, tetangga sebelah rumah Ellie, Paul Munsky (pemain football yang agak kaku dan keluarganya punya bisnis sosis) datang minta tolong. Dia ingin Ellie nulis surat cinta buat Aster atas nama dirinya. Ellie awalnya males, tapi akhirnya setuju karena butuh uang buat bantu bayar tagihan rumah. Berpura-pura jadi Paul, Ellie mulai surat-suratan dan chat sama Aster, ngobrolin seni dan literatur yang ternyata mereka sama-sama suka.

Guru Bahasa Inggris Ellie sebenarnya ngeh kalau Ellie itu super berbakat dan nyuruh dia daftar ke Grinnell College. Tapi Ellie tetap pengin kuliah di University of Washington biar bisa tetap dekat ayahnya di Squahamish.

Ketika Ellie bantu ngatur kencan pertama Paul dan Aster, hasilnya berantakan karena Paul beneran nggak ngerti cara ngobrol yang nyambung. Ellie sempat mau berhenti bantuin, tapi berubah pikiran setelah Paul belain dia dari para pembully. Akhirnya Ellie mulai ngajarin Paul soal seni dan buku-buku biar dia bisa kelihatan nyambung kayak persona yang Ellie bangun di chat.

Ellie sampai ngintip dari luar restoran saat kencan kedua berlangsung dan tetap kacau. Panik, Ellie ngirimin Aster pesan lewat akun rahasia yang dia pakai bareng Paul, sementara Paul pura-pura ngetik di depan Aster. Besoknya, Paul cerita kalau dia nyium Aster tanpa ada arahan apa pun, padahal sebelumnya mereka udah bilang ke Aster kalau hubungan mereka 'cuma teman'. Ellie jelas keganggu.

Di acara talent show sekolah, Paul ngegagalin usaha para bully sabotase penampilan Ellie, dan Ellie malah dapet standing ovation. Setelah itu, Paul terharu waktu tahu Ellie diam-diam nulis ke para kritikus kuliner buat ngenalin inovasi 'taco sausage' buat usaha keluarganya.

Suatu hari, Aster ngajak Ellie ke sebuah mata air panas tersembunyi. Di sana mereka ngobrol cukup dalam, Ellie cerita kalau dia nggak percaya Tuhan, sementara Aster curhat kalau Trig berencana ngelamar dia. Pulang dari situ, Aster ketemu Paul dan nanyain beberapa hal yang bikin dia sadar omongan Paul dan Ellie beda banget. Ellie lihat dari jendela saat Aster tiba-tiba nyium Paul, dan karena patah hati, Ellie akhirnya mutusin buat kirim aplikasi ke Grinnell.

Di pertandingan football, Aster datang buat nyemangatin Paul, tapi Paul lebih semangat dengar sorakan Ellie. Dengan dorongan moral itu, dia berhasil cetak touchdown pertama tim dalam lima belas tahun. Setelah pertandingan, Paul salah paham, mikir Ellie mulai suka sama dia, dan mencoba menciumnya. Ellie langsung nolak. Mereka sadar Aster melihat kejadian itu dan pergi dalam keadaan kecewa. Dari reaksi Ellie, Paul baru ngeh kalau Ellie sebenarnya jatuh cinta sama Aster. Kaget, dia awalnya merespons pakai doktrin agama yang dia dengar selama ini, bilang Ellie 'berdosa'. Tapi kemudian setelah ngobrol dari hati ke hati dengan ayah Ellie saat mengantar daging, Paul sadar apa itu cinta yang sebenarnya dan menerima Ellie apa adanya.