Леонард Шелби неизменно элегантен в дорогих костюмах, его новенький «Ягуар» сверкает на солнце, но ночует он в унылых дешевых мотелях. Вся его жизнь подчинена одной цели — найти убийцу жены, и ради этого он готов на всё. Однако его преследует редкая форма амнезии: он отлично помнит всё, что было до трагедии, но не способен удержать в памяти события последних пятнадцати минут.
Эта особенность превращает его поиски в изнурительную битву с самим собой. Каждый день он вынужден заново собирать улики, делать записи и татуировки на теле, чтобы не упустить нить расследования. Мир для Леонарда — это хаотичная череда моментов, которые исчезают, едва успев начаться, оставляя его в вечном стремлении к справедливости.