Леонард Шелби неизменно выглядит безупречно — его гардероб составлен из дорогих костюмов, а по городу он передвигается на сверкающем новом «Ягуаре». Однако за этим внешним лоском скрывается странное противоречие: он выбирает для ночлега унылые, дешёвые мотели, словно намеренно избегая комфорта. Вся его жизнь подчинена одной цели — найти человека, убившего его жену, и он готов на любые жертвы ради достижения этой цели.
Но главное препятствие на его пути — редкое неврологическое расстройство: антероградная амнезия, лишающая его способности формировать новые воспоминания. Леонард прекрасно помнит всё, что происходило до трагедии, однако последние 15 минут для него стираются без следа. Он живёт в разорванном времени, вынужденный постоянно фиксировать ключевые факты с помощью записок, татуировок и фотографий, чтобы не утратить нить мести.