Леонард Шелди щеголяет в дорогих костюмах и разъезжает на роскошном «Ягуаре», но ночует в убогих мотелях. Всё его существование подчинено одной цели — найти убийцу любимой жены. Однако его расследование осложняет редкое заболевание: после травмы он утратил способность формировать новые воспоминания. Леонард помнит всю свою жизнь до роковой ночи, но события последних пятнадцати минут бесследно стираются из его памяти.
Чтобы не потерять нить мести, он создаёт собственную систему: покрывает тело татуировками с ключевыми фактами, а в карманах носит стопку Polaroid-снимков и исписанных заметками бумажек. Но можно ли доверять этим записям? Леонард вынужден полагаться на сомнительных помощников, которые могут манипулировать его хрупкой памятью, направляя расследование в выгодное для них русло. Кого он преследует на самом деле — убийцу или жертву собственного обмана?
