Леонард Шелби неизменно выглядит элегантно и стильно, его гардероб состоит из дорогих костюмов, а передвигается он на сверкающем новом «Ягуаре». Однако его образ жизни контрастирует с внешним лоском — он выбирает скромные и недорогие мотели для временного проживания. Всё его существование подчинено одной цели: отыскать человека, виновного в смерти его жены, и добиться справедливости.
Но его стремления осложняет редкое неврологическое расстройство — антероградная амнезия, лишающая его способности формировать новые воспоминания. Леонард прекрасно помнит всё, что происходило до трагедии, однако события, случившиеся в последние 15 минут, бесследно стираются из его сознания. Эта особенность превращает каждый его шаг в сложную головоломку, которую приходится собирать заново снова и снова.