Леонард Шелби неизменно элегантен в дорогих костюмах и разъезжает на сверкающем «Ягуаре», однако предпочитает селиться в унылых дешёвых мотелях. Вся его жизнь подчинена единственной цели — отыскать убийцу любимой жены, чья смерть оставила в его душе незаживающую рану. Но на этом пути его преследует коварный недуг: редкая форма амнезии, лишающая его кратковременной памяти.
Он чётко помнит всё, что происходило до трагедии, но последние пятнадцать минут для него — словно чистый лист. Эта особенность превращает каждый день в запутанный лабиринт, где знакомые лица внезапно становятся незнакомцами, а простые разговоры оборачиваются загадками. Леонард вынужден полагаться на записи, татуировки и фотографии, пытаясь восстановить ход событий, который постоянно ускользает из его сознания.