Леонард Шелби неизменно выглядит элегантно и стильно, его гардероб состоит из дорогих костюмов, а передвигается он на роскошном новом «Ягуаре». Однако его образ жизни полон контрастов — он предпочитает останавливаться в скромных и недорогих мотелях. Всё его существование подчинено одной цели: отыскать убийцу своей жены, и эта миссия становится для него единственным смыслом.
Главной преградой на его пути становится редкая форма амнезии, лишающая его кратковременной памяти. Леонард отлично помнит всё, что происходило до трагической гибели супруги, но совершенно не способен удержать в голове события, случившиеся всего 15 минут назад. Эта особенность превращает каждый его шаг в сложнейшую головоломку, которую приходится собирать заново снова и снова.