Леонард Шелби неизменно выглядит элегантно и стильно, его гардероб состоит из дорогих костюмов, а перемещается он на роскошном новом «Ягуаре». Однако его образ жизни контрастирует с внешним лоском: он предпочитает скромные и недорогие мотели, словно избегая постоянства. Всё его существование подчинено одной цели — отыскать убийцу своей жены, и эта миссия становится для него смыслом жизни.
Но его поиски осложнены редким заболеванием — антероградной амнезией, из-за которой он теряет способность формировать новые воспоминания. Леонард чётко помнит всё, что произошло до трагедии, но события, случившиеся за последние 15 минут, бесследно стираются из его памяти. Эта особенность превращает каждый его шаг в сложную головоломку, вынуждая полагаться на заметки, татуировки и интуицию.