Theo dự định ban đầu, Eternal Sunshine of the Spotless Mind được công chiếu vào tháng 11 năm 2003[42][43] nhưng sau đó thời gian công chiếu đã được lùi xuống tháng 3 năm 2004 một phần vì Kate Winslet sinh đứa con thứ hai (với đạo diễn Sam Mendes) vào cuối tháng 12 năm 2003.[44] Bộ phim được chính thức công chiếu ngày 19 tháng 3 năm 2004. Để quảng cáo cho phim, bên cạnh trang web chính thức (www.eternalsunshine.com), các nhà sản xuất còn cho mở một trang web "giả" đại diện cho công ty Lacuna (www.lacunainc.com) tại đó giới thiệu "liệu pháp xóa ký ức".[45] Phim được Hiệp hội Điện ảnh Hoa Kỳ xếp loại R (người dưới 17 tuổi đi xem phải có người lớn đi kèm) vì ngôn từ, có cảnh sử dụng chất kích thích và nội dung về giới tính).[46] Với kinh phí không lớn (khoảng 20 triệu USD), bộ phim đã thu về tổng cộng 72,2 triệu USD trong đó 34,4 triệu từ thị trường Hoa Kỳ và 37,8 triệu từ các thị trường khác.[1]

DVD của Eternal Sunshine of the Spotless Mind được phát hành chính thức ngày 28 tháng 9 năm 2004 ở cả hai định dạng màn ảnh rộng và (16:9) và màn ảnh thường (4:3). Cả hai phiên bản DVD đều được trang bị chuẩn âm thanh Dolby Digital 5.1, DTS cho tiếng Anh và tiếng Pháp. Cùng ngày phát hành với DVD, phiên bản băng VHS cổ điển của Eternal Sunshine cũng ra mắt công chúng.[47][liên kết hỏng] Ngày 1 tháng 4 năm 2005, một phiên bản DVD màn ảnh rộng đặc biệt dành cho giới sưu tầm (Widescreen Collector's Edition) của Eternal Sunshine được phát hành, phiên bản này ngoài phim kèm phụ đề (tiếng Anh, Pháp, Tây Ban Nha) còn có thêm các cảnh phim không xuất hiện ở bản chiếu ngoài rạp, phần bình luận của Michel Gondry và Charlie Kaufman, video clip của bài hát "Light & Day", đoạn phim quảng cáo của hãng Lacuna Inc. cùng 5 đoạn phim và phỏng vấn ngắn xoay quanh bộ phim.[48] Phiên bản HD DVD của Eternal Sunshine chính thức ra mắt ngày 24 tháng 4 năm 2007 với phần tặng thêm là một phim tài liệu ngắn về quá trình làm phim, trích đoạn phân tích nội dung và ý nghĩa của phim, các đoạn phỏng vấn với đạo diễn, biên kịch và diễn viên của Eternal Sunshine cùng những phần tặng thêm đã có ở phiên bản Widescreen Collector's Edition.[49]