Леонард Шелби неизменно элегантен в дорогих костюмах и разъезжает на сверкающем «Ягуаре», однако предпочитает селиться в унылых дешёвых мотелях. Вся его жизнь подчинена единственной цели — отыскать убийцу любимой жены, чья смерть оставила в его душе незаживающую рану. Но путь к правде осложнён редким недугом: Шелди страдает тяжёлой формой амнезии, лишившей его кратковременной памяти.
Он отлично помнит всё, что происходило до трагедии, но неспособен удержать в сознании события последних пятнадцати минут. Каждое утро для него начинается с чистого листа, а поиски убийцы превращаются в изнурительный бег по замкнутому кругу, где нить расследования постоянно обрывается. Чтобы не сбиться с пути, Леонард покрывает тело татуировками-напоминаниями и полагается на отрывочные фотографии и записки, которые оставляет сам себе.