Nelson Moss møder Sara Deever, en kvinde, der er meget anderledes end alle andre, han har mødt før. Hans uvidenhed fører til, at hun dumper sin køreprøve. Hun forfører ham og beder ham hele tiden om at tilbringe en måned sammen med hende med et løfte om, at hun vil ændre hans liv til det bedre. Den første nat i november, efter at Nelson er blevet fyret og dumpet samme dag, går hun i seng med ham, og næste dag ankommer Chaz, en af Saras nære venner, og omtaler Nelson som Saras “November”.
Igennem hele november oplever de to lykkelige stunder sammen og forelsker sig i hinanden. Nelson undersøger sit liv og sin fortid og bliver venner med et faderløst barn ved navn Abner. Til sidst indser han, at han er forelsket i Sara og beder hende gifte sig med ham. Det afsløres, at Sara har uhelbredelig kræft, non-Hodgkin lymfekræft. Da hun ikke kan tåle, at Nelson skal opleve hendes død, beder hun ham om at rejse. Sara fortæller Chaz, at Nelson har friet til hende. Chaz siger, at det ikke var første gang, at en mand havde friet, hvilket antyder, at Sara har haft adskillige “måneder” før. Sara bekræfter dette, men hævder, at det var første gang, hun havde haft lyst til at sige ja. Hun beslutter, at hun ikke vil fortsætte forholdet for at beskytte Nelson mod at blive såret. Nelson adlyder, men iscenesætter derefter en overraskende tilbagevenden i løbet af Thanksgiving-helligdagen og giver hende gaver, der minder hende om deres lykkelige tider.
De bliver sammen en dag mere; han hænger november-kalendere op overalt på væggene i hendes lejlighed og siger, at det altid kan være november for dem. De elsker, men næste morgen opdager Nelson, at Sara er klædt på. Hun beder ham om at gå, og han ser, at hun har taget kalendere ned. Sara løber ud af sin lejlighed med Nelson efter hende på gaden, indtil hun til sidst stopper op langs en gangbro til indgangen til parken.
Det er her i en dramatisk scene, at Sara beder Nelson om at lade hende gå, så han altid vil have glade minder om hende, og forklarer, at det er sådan, hun skal huskes. Hun vil vende hjem til sin familie (som hun havde undgået) og se sine sidste dage i øjnene.
Sara giver derefter Nelson bind for øjnene, fører ham ind i parken og giver ham et sidste kys. Nelson tager bind for øjnene af og ser, at han er alene i den park, som han og Sara gik i på en af deres første dates. Hans øjne fyldes med tårer, og filmen slutter.