Леонард Шелби неизменно выглядит элегантно и дорого, носит стильную одежду и разъезжает на новом «Ягуаре», но предпочитает скромные и недорогие мотели для проживания. Всё его существование подчинено одной цели — найти убийцу своей жены, и он тратит на это все свои силы и ресурсы. Однако его стремление осложняется редким недугом: амнезией, которая лишает его способности запоминать события, произошедшие за последние 15 минут.
Несмотря на то, что его долговременная память сохранила всё до момента трагедии, включая детали жизни с женой, кратковременные воспоминания безвозвратно стираются. Это делает его поиски особенно трудными: он вынужден полагаться на записи, татуировки и фотографии, чтобы не упустить нить расследования. Каждый день для Леонарда — это борьба с собственным разумом в погоне за правдой.
