Леонард Шелби неизменно элегантен в дорогих костюмах и разъезжает на сверкающем «Ягуаре», однако ночует в унылых дешёвых мотелях. Вся его жизнь подчинена одной цели — найти человека, убившего его жену. Но путь к правде осложнён редким расстройством памяти: хотя он помнит всё, что происходило до трагедии, события последних пятнадцати минут бесследно стираются из его сознания.
Каждый день для Леонарда начинается заново, и он вынужден заново собирать улики, полагаясь на записи, татуировки и фотографии. Его роскошный автомобиль и безупречный внешний вид контрастируют с убогой реальностью мотелей, подчёркивая раздвоенность его существования. Он живёт в вечном настоящем, где прошлое остаётся единственным ориентиром, а будущее — лишь иллюзией, которую он пытается удержать.