Леонард Шелби неизменно выглядит элегантно и стильно, его гардероб состоит из дорогих костюмов, а передвигается он на сверкающем новом «Ягуаре». Однако его образ жизни полон контрастов — он предпочитает скромные и недорогие мотели, словно пытаясь скрыться от самого себя. Вся его жизнь подчинена одной цели: отыскать убийцу своей жены, и это стремление становится его единственным ориентиром в хаосе повседневности.
Но его поиски осложнены редким заболеванием — антероградной амнезией, которая лишает его способности формировать новые воспоминания. Леонард прекрасно помнит всё, что происходило до трагедии, но каждые 15 минут его память обнуляется, стирая недавние события. Эта особенность превращает его жизнь в бесконечный цикл, где он вынужден заново открывать для себя правду, полагаясь на заметки, татуировки и интуицию.