セブとキースのバンドはツアーに繰り出し各地を飛び回る生活だが、一方のミアは、アパートに残って一人芝居の準備に取り掛かっていた。ある日ミアがアパートに帰ると、彼女を驚かせようと帰ってきたセブがいる。ミアと共に過ごしたいセブはツアーに同行しないか聞くが、公演が目前に迫っているミアはこれを断る。ミアはさらに、自分の店を開く夢はどうなったのか、バンドの音楽は本当にやりたい音楽なのかを問いただす。ふたりは口論になりミアはアパートを飛び出す。
ミアの公演当日、セブは忘れていた雑誌撮影があることを知らされる。公演の客入りはまばらで、終演後に酷評を聞いたミアは故郷ボウルダー・シティ
（英語版）に帰ることを決意する。セブも撮影を途中で切り上げて劇場へ向かうが、終演には間に合わず、ミアには夢の終わりを告げられる。数日後、セブはキャスティング担当者からミアの舞台が目にとまったと知らせを受け、ミアの話を元に彼女の実家を訪れてオーディションに行くよう説得する。ミアはオーディションでおばの話を引きつつ、夢追い人の素晴らしさを語る ("Audition (The Fools Who Dream)) [22]。オーディション後、かつて訪れた坂[注釈 3]にたどり着いたふたりは、互いに愛し合っていることを確認し、夢にあふれた未来を語る。 ミアは大女優になり、娘もいる母親だが、その父親はセブではない。一方のセブは夢を叶えて、古き良きジャズを愛でる自分の店を開いていた。ある夜、夫と共に出かけたミアは、プロローグ同様に渋滞に巻き込まれ、高速道路を降りて偶然セブのバーに入る。ミアは店名とロゴがかつて自分が考えたものだと気付き、セブも客にミアがいると気付いて、ミアが最初に惚れ込んだ曲 ("Mia & Sebastian's Theme") を弾き始める。曲の始まりと共に、セブとミアが結ばれていた場合のパラレルワールド的な5年間が、映画を振り返る走馬燈のように描かれる ("Epilogue") 。曲が終わったところでミア夫妻は店を出るが、最後にふたりは、互いの気持ちを理解するように見つめ合いそれぞれの生活に戻って行った。 ※括弧内は日本語吹替
エピローグ・5年後の冬
キャスト
セバスチャン（セブ）・ワイルダー - ライアン・ゴズリング（内田夕夜[23][24]）：本作の主役
ミア・ドーラン - エマ・ストーン（武田華[23][24]）：女優志望の女性
キース - ジョン・レジェンド（祐仙勇[23][24]）： セブの旧友
ローラ - ローズマリー・デウィット（山賀晴代[24]）： セブの姉
トレイシー - キャリー・ヘルナンデス
アレクシス - ジェシカ・ローテ（熊谷海麗[24]）： ミアのルームメイト
ケイトリン - ソノヤ・ミズノ（石井未紗[23][24]）： ミアのルームメイト
ビル - J・K・シモンズ（壤晴彦[23][24]）： セブが働くレストランのオーナー
グレッグ - フィン・ウィットロック（橘潤二[24]）： ミアのボーイフレンド
デヴィッド - トム・エヴェレット・スコット： 5年後のミアの夫
ミアの母親 - ミーガン・フェイ
ハリー - デイモン・ガプトン（英語版）： キースのバンドのメンバー
カルロ - ジェイソン・フュークス（英語版）： パーティでミアに声をかける脚本家
ジョシュ - ジョシュ・ペンス： グレッグの兄 (堀総士郎)
ヴァレット - トレヴァー・リサウアー（英語版）
アリステア - マイルズ・アンダーソン（英語版）（宮崎敦吉）： モジョのカメラマン