Леонард Шелби неизменно элегантен в дорогих костюмах, его новенький «Ягуар» сверкает на солнце, но ночует он в унылых дешёвых мотелях. Каждый его день подчинён одной цели — найти убийцу жены, и ничто не может отвлечь его от этой миссии. Однако его главное препятствие скрыто внутри: редкая форма амнезии лишает его кратковременной памяти, оставляя в прошлом всё, что происходило до трагедии.
Он помнит свою жизнь до того рокового дня в мельчайших деталях, но последние 15 минут для него — чистый лист. Эта особенность превращает каждый его шаг в сложную головоломку, заставляя полагаться на записи, татуировки и фотографии, чтобы не сбиться с пути. В поисках справедливости Леонард вынужден постоянно заново открывать для себя мир и собственную историю.