Леонард Шелби производит впечатление состоятельного человека: безупречный костюм, дорогие часы и элегантный «Ягуар». Но при этом ночует он в скромных мотелях, не привлекая внимания. Вся его жизнь теперь подчинена одной цели — вычислить и наказать того, кто лишил его жены.
Его состояние делает эту задачу почти невозможной. Из-за редкой формы амнезии Леонард не способен удерживать в памяти недавние события: он отчетливо помнит всё, что произошло до трагедии, но каждое новое мгновение исчезает уже через четверть часа.