Леонард Шелби неизменно элегантен в дорогих костюмах, его новенький «Ягуар» сверкает на солнце, но ночует он в унылых дешевых мотелях. Каждая деталь его внешнего вида контрастирует с убогой обстановкой временного пристанища. Всё его существование подчинено единственной цели — выследить человека, отнявшего у него жену, и это стремление стало навязчивой идеей, наполняющей смыслом каждый его миг.
Но его расследование осложнено редким неврологическим расстройством — антероградной амнезией, лишающей его способности формировать новые воспоминания. Леонард прекрасно помнит всю свою жизнь до трагедии, но последние 15 минут постоянно стираются из его сознания. Чтобы не потерять нить поисков, он покрывает тело татуировками с ключевыми фактами и полагается на бесчисленные фотографии с пометками, создавая хрупкую систему напоминаний в мире, где прошлое исчезает быстрее, чем успевает стать настоящим.