Леонард Шелби неизменно элегантен в своих дорогих костюмах, разъезжает на роскошном «Ягуаре», однако предпочитает скромные и недорогие мотели для ночлега. Он одержим поисками убийцы своей жены, посвящая этому все свои силы и ресурсы. Его главным препятствием становится редкая форма амнезии, лишающая его кратковременной памяти.
Хотя он прекрасно помнит всё, что происходило до трагического события, Леонард полностью теряет способность удерживать в сознании события, случившиеся всего 15 минут назад. Эта особенность превращает его жизнь в постоянную борьбу с самим собой и реальностью.