Scott Pilgrim, bassiste du groupe rock torontois Sex Bob-omb, se relève difficilement de sa rupture avec sa dernière petite amie. Ce qui ne l'empêche pas de fréquenter une adolescente d'origine chinoise. Ni de rêver à Ramona Flowers, une Américaine nouvellement établie au Canada, qui occupe toutes ses pensées.
Afin de gagner le coeur de cette dernière, Scott devra combattre les sept ex partenaires amoureux de la jeune femme. Soit un mystique indien, une star de cinéma, un musicien végétalien, une ninja lesbienne, des DJs jumeaux et finalement Gideon Gordon Graves, le mystérieux leader d'une maléfique ligue des ex, qui a juré d'avoir la peau de Pilgrim.