Леонард Шелби неизменно выглядит элегантно и стильно, облачаясь в дорогие костюмы и разъезжая на сверкающем новом «Ягуаре». Однако его жизнь полна контрастов — он предпочитает скромные и дешёвые мотели, словно пытаясь скрыться от самого себя. Всё его существование подчинено одной цели: отыскать убийцу своей жены, и эта миссия становится для него единственным смыслом.
Но его поиски осложнены редким заболеванием — антероградной амнезией, которая лишает его способности формировать новые воспоминания. Леонард чётко помнит всё, что происходило до трагедии, однако последние 15 минут для него стираются без следа. Эта особенность превращает каждый его день в сложную головоломку, где правда и вымысел переплетаются, а доверие к окружающим становится опасной игрой.