Леонард Шелби неизменно элегантен в дорогих костюмах и разъезжает на сверкающем «Ягуаре», однако его пристанищем становятся унылые дешёвые мотели. Вся его жизнь подчинена одной цели — найти человека, оборвавшего жизнь его супруги. Он методично собирает улики, делает татуировки с ключевыми фактами и не оставляет попыток восстановить справедливость, несмотря на все сложности.
Главным препятствием в его расследовании становится редкое заболевание — антероградная амнезия, лишающая его кратковременной памяти. Леонард чётко помнит всё, что происходило до трагедии, но каждые 15 минут его сознание обнуляется, стирая недавние события. Это вынуждает его постоянно полагаться на записи, фотографии и собственное тело, превращённое в живую карту памяти.
