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 15 минут бесследно стираются из его сознания.
Чтобы не сбиться со следа, Леонард полагается на систему заметок, татуировок и фотографий, которые заменяют ему память. Но как можно доверять уликам, которые ты сам же и создал? Каждый день начинается с чистого листа, а в окружении героя находятся люди, которые могут манипулировать его хрупкой реальностью. Кто друг, а кто враг — этот вопрос становится главной загадкой, которую предстоит разгадывать снова и снова.