Леонард Шелби неизменно элегантен в дорогих костюмах и разъезжает на сверкающем «Ягуаре», но его пристанищем становятся унылые дешёвые мотели. Вся его жизнь подчинена одной цели — выследить человека, отнявшего у него жену. Однако путь к мести осложнён редким недугом: после трагедии он утратил способность формировать новые воспоминания.
Хотя прошлое до рокового события остаётся ясным, последние пятнадцать минут для него стираются без следа. Эта амнезия превращает каждый день в борьбу с пустотой, заставляя Леонарда полагаться на заметки, татуировки и фотографии, чтобы не сбиться с пути.