Леонард Шелби неизменно выглядит элегантно и стильно, облачаясь в дорогие костюмы и разъезжая на сверкающем новом «Ягуаре». Однако его образ жизни полон противоречий — он предпочитает останавливаться в скромных, невзрачных мотелях, словно пытаясь скрыться от самого себя. Всё его существование подчинено одной цели — отыскать убийцу любимой жены, и эта миссия становится для него единственным смыслом.
Но его поиски осложнены редким и коварным недугом — антероградной амнезией, лишающей его способности формировать новые воспоминания. Леонард чётко помнит всё, что происходило до трагедии, однако каждые 15 минут его сознание будто обнуляется, стирая недавние события. Эта особенность превращает его жизнь в бесконечную головоломку, где правда постоянно ускользает, оставляя его в ловушке собственного разума.