William Thacker eier en bokhandel i hjertet av London-nabolaget Notting Hill. Tilfeldigheter fører til at verdens mest berømte skuespillerinne, amerikanske Anna Scott, en dag befinner seg inne i butikken. William tror han aldri vil få se henne igjen, men få minutter senere går de - bokstavelig talt - på hverandre på gaten. Slik begynner en uforglemmelig historie om romantikk og eventyr, hvor William får hjelp av sin eksentriske samboer Spike og andre venner i jakten på kjendiskvinnen han ikke klarer å glemme.