Леонард Шелби представляет собой парадокс во плоти. Его внешний вид говорит о достатке и утонченности: безупречные костюмы, дорогие аксессуары и новенький «Ягуар» подчеркивают статус. Однако местом его временного пристанища становятся унылые дешевые мотели, лишенные какого-либо комфорта. Эта нарочитая аскетичность — не причуда, а часть методичного плана. Каждая минута его жизни подчинена одной навязчивой цели — выследить человека, отнявшего у него жену.
Главным препятствием на этом пути становится уникальное неврологическое расстройство. Леонард страдает от тяжелой формы антероградной амнезии, которая выборочно стирает его кратковременную память. Прошлое до рокового события сохранено в мельчайших деталях, но все, что происходит сейчас, исчезает из сознания примерно через пятнадцать минут. Он живет в разорванной реальности, где каждое новое действие должно быть немедленно зафиксировано, чтобы не кануть в небытие.