Леонард Шелби носит дорогие костюмы и разъезжает на сверкающем «Ягуаре», однако ночует в убогих мотелях, словно разрываясь между роскошью прошлого и аскетизмом настоящего. Всё его существование подчинено одной цели — отыскать убийцу жены, и эта погоня стала смыслом каждого его дня. Но его главный враг скрывается не во внешнем мире, а в его собственном сознании, делая поиски почти невыполнимой миссией.
Он страдает от редкой формы амнезии, которая стирает его кратковременную память, оставляя лишь обрывки прошлого. Леонард чётко помнит всё, что случилось до трагедии, но последующие события исчезают из его сознания каждые 15 минут. Чтобы не потерять нить расследования, он покрывает тело татуировками-напоминаниями и полагается на фотографии с пометками, создавая хрупкую опору в мире, где даже собственные действия быстро превращаются в забытые тени.