Леонард Шелби носит дорогие костюмы и разъезжает на сверкающем «Ягуаре», но ночует в унылых дешёвых мотелях. Он одержим поисками убийцы своей жены, и эта цель поглотила всю его жизнь. Однако главным препятствием становится редкая форма амнезии — он чётко помнит всё, что случилось до трагедии, но не способен удержать в памяти события последних пятнадцати минут.
Каждый день для Леонарда начинается заново, словно он просыпается в неизвестном месте без понимания, как здесь оказался. Он окружён записками, фотографиями и татуировками на собственном теле — всем, что помогает ему не потерять нить расследования. Но даже эти подсказки порой запутывают его ещё сильнее, превращая поиск правды в изнурительную борьбу с самим собой.