Леонард Шелби неизменно элегантен в дорогих костюмах, а его новенький «Ягуар» сверкает на солнце, но ночует он в унылых дешёвых мотелях. Всё его существование подчинено одной цели — найти того, кто отнял у него жену. Каждый его шаг, каждая мысль направлены на месть, превратившуюся в навязчивую идею.
Но его преследует коварный враг — редкая форма амнезии, стирающая кратковременную память. Леонард чётко помнит всё, что было до трагедии, однако события последних 15 минут исчезают без следа. Эта пустота заставляет его постоянно переписывать свою реальность, оставляя лишь обрывки истины среди наколотых на теле подсказок.