Peter Bretter (Jason Segel) é un músico que está nunha relación de 5 anos coa actriz Sarah Marshall (Kristen Bell), que protagoniza un programa de televisión similar ao CSI titulado Crime Escena: escena do crime. Un día, mentres Peter está completamente espido no seu departamento, Sarah anuncia que vai romper con el. Devastado e incapaz de desfacerse da súa dor deitado con outras mulleres, Peter viaxa a Hawai. Non obstante, as vacacións están arruinadas cando descobre que Sarah eo seu novo noivo Aldous Snow (Russell Brand), unha famosa cantante de pop e invitados e invitados tamén son invitados no mesmo hotel. Sentirse piedade por el, Rachel (Mila Kunis), o Concierge do Hotel, ofrécelle unha suite gratuíta cara a cambio de que limpe a sala.
Pedro comeza a pasar tempo con Rachel e comeza a ter sentimentos a ela. Mentres tanto, a relación entre Sarah e Aldous comeza a debilitarse. Parte da discordia é causada pola noticia de que o programa de televisión de Sarah foi cancelado e que Aldous está a piques de embarcarse nunha xira mundial co seu grupo, a tristeza infantil, durante 18 meses. Durante un día de surf e area, aldoo e Pedro e comezan a falar. Accidentalmente, Aldous informa a Peter que el e Sarah comezaron a ter relacións sexuais ao longo dun ano antes da súa ruptura con Peter. Sentirse traizoado, Peter confronta a Sarah, que o admite que comezou a sentirse emocionalmente desconectado del e non podía facer nada pola súa relación. E para empeorar as cousas, Sarah séntese celosa da relación entre Peter e Rachel, mentres que Peter (ver a Relación de Sarah e Aldous) comeza a darse conta de que a súa relación con ela non era tan grande como recordaba.
Sarah, Aldous, Peter e Rachel comparten unha cea incómoda xuntos. Despois da cea, Peter leva a Rachel de volta á súa habitación de hotel e comeza a ter relacións sexuais. Sarah escoita a parede e comeza o sexo con Aldous, gemendo en voz alta para o beneficio da parella á beira e Rachel e Peter fan a situación nunha competición e fíxose aínda maior. Cando Aldous dáse conta de que Sarah está a facer unha actuación para causar unha reacción de Peter, el empúxaa e dille que a viaxe foi un erro xa que claramente aínda está namorada de Peter. Teñen unha discusión acalorada, facendo que Aldo anuncie que a súa relación rematou e foi enganado cunha ama de casa. Ao día seguinte, Peter coñece a Aldous e descobre que el e Sarah acabaron e voarán a Inglaterra. Pedro vai á sala de Sarah para consolala onde admite que aínda o ama e intenta reiniciar o seu romance. Os dous comezan a facer a actividade sexual, pero Peter interrompeuno abruptamente desde que está namorado de Rachel e foi Sarah que rompeu o corazón primeiro. Peter inmediatamente vai con Rachel para confesar o que pasou, pero ela séntese ferido por isto e ela esixe que vaia e nunca máis contacto. Antes de saír, Peter elimina unha foto de Rachel espida nunha barra local, a pesar de ser golpeada polo propietario.
Volve a Los Angeles e despois dun período de tristeza e auto-diseños, comeza a traballar en A súa comedia de rock e unha ópera de Drácula como títere, gusto polo amor. Envía unha invitación a Rachel para a noite de apertura. Aínda que ao principio é moi dubidoso, Rachel finalmente decide asistir. Logo do exitoso desempeño, Rachel felicita a Peter e dille que está a buscar asistir á escola na zona. Ela deixa a Peter para gozar do éxito do seu show, pero rápidamente volve ao camarín de Pedro para dicirlle que é estraño. A película remata mentres abrazan e bícanse.