Après le très remarqué Once, le réalisateur américain John Carney revient avec une nouvelle romance musicale : New York Melody Gretta et son petit ami viennent de débarquer à NYC. La ville est d’autant plus magique pour les deux anglais qu’on leur propose de venir y vivre pleinement leur passion : la musique. Le rêve va se briser et l’idylle voler en éclat quand, aveuglé par la gloire naissante, il va la plaquer pour une carrière solo et… une attachée de presse. Ses valises prêtes et son billet de retour pour Londres en poche, elle décide de passer une dernière nuit…