Леонард Шелби представляет собой парадокс: его внешний вид говорит о достатке и утонченности — безупречные костюмы, дорогие аксессуары и новенький «Ягуар» подчеркивают его статус. Однако за этим фасадом скрывается аскетичный образ жизни, ведь он предпочитает селиться в унылых дешевых мотелях, словно намеренно избегая комфорта. Вся его жизнь подчинена одной цели — отыскать убийцу любимой жены, и ради этого он готов на любые жертвы.
Главным препятствием в его поисках становится редкая форма амнезии, лишившая его кратковременной памяти. Леонард прекрасно помнит все, что происходило до трагедии, но каждые 15 минут его сознание обнуляется, стирая недавние события. Это вынуждает его полагаться на заметки, татуировки и фотографии, создавая хрупкую систему напоминаний в бесконечной борьбе с собственным разумом.