Леонард Шелби носит дорогие костюмы и разъезжает на роскошном «Ягуаре», однако предпочитает скромные и недорогие мотели для ночлега. Всё его существование подчинено одной цели — найти убийцу своей жены, и он не жалеет средств на поиски, но при этом избегает излишеств в быту. Его жизнь — это постоянное противоречие между внешним лоском и внутренней аскезой, продиктованной одержимостью местью.
Однако главная трудность, с которой сталкивается Леонард, — это редкая форма амнезии, лишающая его кратковременной памяти. Он отлично помнит всё, что происходило до трагического события, но не способен удержать в сознании то, что случилось всего 15 минут назад. Эта особенность превращает каждый его день в череду повторяющихся открытий и мучительных попыток собрать воедино обрывки правды.