Леонард Шелби носит элегантные костюмы и водит роскошный «Ягуар», но предпочитает скромные мотели. Он одержим поиском убийцы своей жены, и эта цель определяет каждый его шаг. Однако его усилия осложнены редким неврологическим расстройством — антероградной амнезией, из-за которой он не способен формировать новые воспоминания.
Хотя события до трагедии остаются ясными, последние 15 минут стираются из его сознания. Чтобы не потерять нить расследования, Леонард полагается на заметки, татуировки и фотографии, создавая хрупкую систему напоминаний в мире, который постоянно ускользает.