Леонард Шелби неизменно элегантен в дорогих костюмах, его новенький «Ягуар» сверкает на солнце, но ночует он в унылых дешёвых мотелях. Каждая его мысль и действие подчинены одной цели — найти того, кто отнял у него жену. Однако его преследует редкая форма амнезии, стирающая воспоминания о последних пятнадцати минутах, хотя всё, что произошло до трагедии, остаётся с ним навсегда.
Эта особенность памяти превращает его жизнь в бесконечную головоломку, где каждая улика, каждая встреча может быть забыта в мгновение ока. Леонард вынужден полагаться на записи, татуировки и фотографии, чтобы не сбиться с пути. Его изысканный внешний вид и дорогая машина — лишь фасад, за которым скрывается одинокий человек, застрявший в погоне за правдой, которую он постоянно теряет.