Леонард Шелби производит впечатление человека состоятельного: безупречный костюм, дорогие часы и стильный «Ягуар» подчеркивают его вкус и статус. Но этот образ резко контрастирует с его привычкой останавливаться в дешевых мотелях, где он проводит ночи, словно скрываясь от самого себя. Внешний лоск не совпадает с внутренней пустотой и хрупкостью его мира.
Всё его существование сосредоточено вокруг единственной цели — отыскать убийцу жены. Но на пути стоит тяжелое испытание: редкая форма амнезии, стирающая воспоминания каждые несколько минут. Леонард способен отчетливо помнить жизнь до трагедии, но всё, что происходит с ним в настоящем, быстро исчезает, словно растворяется в тумане, оставляя лишь обрывки заметок и фотографий в качестве нитей его памяти.