Леонард Шелби носит дорогую и стильную одежду, передвигается на новом автомобиле марки «Ягуар», однако предпочитает останавливаться в бюджетных мотелях. Он прилагает все усилия, чтобы отыскать убийцу своей супруги. Его главная трудность заключается в редком виде амнезии — потере кратковременной памяти.
Хотя Леонард помнит все события, произошедшие до убийства жены, он не способен удерживать в памяти то, что случилось всего 15 минут назад. Это состояние серьезно осложняет его поиски и влияет на каждый его шаг.