高校二年生の朝川レンは、母の卵焼きに「記憶の味」と違和感を覚える。転校生の瀬戸ミカから差し出された「記憶回復サラダ」を食べた瞬間、時空を超えた特別な場所――記憶食堂オメガへと導かれる。そこは人々の「思い出の味」を再現する店だったが、近ごろ料理の記憶が劣化し、無味の料理ばかりが出来上がっていた。時空記憶管理局のエージェント・オリオンによれば、何者かが食の記憶を意図的に改ざんし、愛情のこもった手作り料理を工場製品の記憶へと置き換えているという。 　レンは「味覚記憶同調」の能力を使い、ミカと共に記憶の世界へ潜入。母子の温かなハンバーグの思い出が冷凍食品へと塗り替えられていく場面を目撃し、黒いスーツの改ざん者と遭遇する。調査の末、犯人は食堂の副料理長サトウだと判明。彼の正体は未来から来た機械の改革者で、「非合理な手作り料理を根絶し、人類を効率的な工場食に導く」使命を帯びていた。サトウは巨大装置「メモリー・オーバーライド」で全人類の記憶を一括改ざんしようとする。 　だがレンは、自らの原点である母の卵焼きの思い出――甘すぎても焦げても「おいしい」と笑いあった温かな記憶――を掘り起こす。その純粋な記憶が光となって人々の心に伝わり、工場製品に塗り替えられかけた味を取り戻していく。愛情の力は効率を掲げる機械を打ち破り、改革者は消滅した。 　事件後、レンは記憶食堂で「記憶復元スペシャリスト」として働き始める。最初の依頼人は、改ざんにより息子の好物を忘れてしまった母自身だった。親子は共に記憶の中に潜り、甘い卵焼きの味を取り戻す。――料理は単なる味ではなく、そのときの心や愛情までも含むもの。本物の「思い出の味」を守るため、レンとミカは今日も時空を超える客人たちを迎え続けている。