Chồng Ảo xoay quanh câu chuyện tình yêu giữa Henry, một người đàn ông mắc chứng di truyền khiến anh phải đi du lịch qua thời gian, và Clare, người phụ nữ anh yêu. Lần đầu tiên họ gặp nhau trong một thư viện tại Chicago, Henry đã xuất hiện trước Clare nhưng không có lời giải thích. Dù vậy, Clare đã nhận ra rằng Henry là một người du lịch thời gian.
Mối quan hệ của họ trở nên phức tạp khi Henry thường xuyên biến mất và xuất hiện trở lại với những kiến thức mới về tương lai của họ. Điều này khiến Clare cảm thấy như đang sống trong một cơn ác mộng, không biết được khi nào Henry sẽ lại biến mất.
Henry yêu Clare sâu sắc, nhưng sự vắng mặt không thể tránh khỏi của anh khiến mối quan hệ của họ gặp nhiều khó khăn. Clare phải đối mặt với thực tế rằng cuộc sống của cô gắn liền với những biến động không thể đoán trước của Henry.
Trong suốt câu chuyện, tình yêu của Henry và Clare được thử thách bởi những điều không thể đoán trước và sự kiên nhẫn của Clare khi liên tục chờ đợi người chồng Ảo của mình.