Леонард Шелби носит дорогие костюмы и водит роскошный "Ягуар", но предпочитает селиться в скромных мотелях. Он одержим поисками убийцы своей жены, и эта цель поглощает его полностью. Однако его усилия осложнены редким заболеванием — антероградной амнезией, из-за которой он не способен формировать новые воспоминания.
Хотя события, произошедшие до трагедии, остаются для него ясными, последние 15 минут стираются из его сознания. Это вынуждает Леонарда полагаться на заметки, татуировки и фотографии, чтобы не упустить нить расследования и продолжать мстить за любимую.