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. Он одержим этой мечтой, но вынужден существовать на обочине общества, скрываясь от посторонних глаз.
Главное препятствие Леонарда — редкое заболевание, лишающее его кратковременной памяти. Он отчётливо помнит всё, что происходило до трагедии, но не способен удержать в голове события последних пятнадцати минут. Эта особенность превращает каждый его день в череду разрозненных фрагментов, где прошлое становится единственным ориентиром в настоящем.