Леонард Шелби неизменно выглядит элегантно и стильно, его гардероб состоит из дорогих костюмов, а передвигается он на роскошном новом «Ягуаре». Однако его образ жизни контрастирует с внешним лоском — он предпочитает скромные и недорогие мотели, словно пытаясь скрыться от самого себя. Всё его существование подчинено одной цели: найти человека, ответственного за смерть его жены, и восстановить справедливость, которую у него отняли.
Но его стремления омрачены редким заболеванием — антероградной амнезией, из-за которой он не способен сохранять новые воспоминания дольше 15 минут. Леонард чётко помнит всё, что происходило до трагедии, включая мельчайшие детали прошлого, однако каждый новый момент быстро стирается из его сознания. Это делает его поиски не только мучительными, но и полными сомнений, ведь он вынужден полагаться на записи, татуировки и чужие подсказки, чтобы не сбиться с пути.