Леонард Шелби неизменно элегантен в дорогих костюмах, разъезжает на сверкающем «Ягуаре», однако предпочитает селиться в унылых дешёвых мотелях. Вся его жизнь подчинена единственной цели — отыскать убийцу любимой жены, чья смерть оставила в его душе незаживающую рану. Но на этом пути его преследует коварный недуг — редкая форма амнезии, лишающая его кратковременной памяти.
Он чётко помнит всё, что происходило до трагедии, но события последних пятнадцати минут бесследно стираются из его сознания. Эта особенность превращает каждый его день в изнурительную борьбу с самим собой, заставляя снова и снова восстанавливать хрупкие нити реальности. Леонард вынужден полагаться на записи, татуировки и фотографии, создавая хрупкую опору в мире, где прошлое становится единственным ориентиром.