Леонард Шелби неизменно выглядит безупречно — его гардероб состоит из дорогих костюмов, а передвигается он на роскошном новом «Ягуаре». Однако его образ жизни контрастирует с внешним лоском: он предпочитает скромные, дешёвые мотели, где проводит ночи в одиночестве. Всё его существование подчинено одной цели — найти убийцу своей жены, и ради этого он готов на любые жертвы.
Главным препятствием в его поисках становится редкая форма амнезии, лишающая его кратковременной памяти. Леонард чётко помнит всё, что происходило до трагедии, но события последних 15 минут стираются из его сознания безвозвратно. Эта особенность превращает каждый его шаг в сложную головоломку, вынуждая полагаться на заметки, татуировки и интуицию, чтобы не сбиться с пути.