Леонард Шелби страдает редкой формой амнезии — в результате травмы головы его мозг потерял способность формировать новые воспоминания, поэтому он не может ничего удержать в памяти дольше пят...
и минут. Чтобы хоть как-то с этим справиться, Леонард снимает важные моменты на полароид и хранит фотографии, а также использует записки на стикерах и даже татуировки. Последнее, что он помнит, — убийство своей жены, и Леонард тратит все свои силы на то, чтобы отыскать виновника.