Леонард Шелби производит впечатление человека обеспеченного: элегантный костюм, дорогие часы, сверкающий «Ягуар». Но ночует он в неприметных мотелях на окраинах, словно избегая излишнего внимания. За этой внешней респектабельностью скрывается одержимость — он неустанно ищет того, кто лишил его жены.
Его состояние делает цель почти недостижимой. Леонард страдает от редкого нарушения памяти: прошлое до трагедии ему ясно, но всё новое исчезает спустя несколько минут. Каждый раз он словно начинает с нуля, собирая ускользающие фрагменты, чтобы сложить из них картину убийства.