Леонард Шелди выглядит как успешный бизнесмен в дорогих костюмах и за рулём роскошного «Ягуара», но живёт в унылых дешёвых мотелях. Всё его существование подчинено одной цели — найти убийцу своей жены. Однако его главным врагом становится собственная память: редкая форма амнезии стирает все воспоминания короче пятнадцати минут. Он застрял в вечном «сейчас», помня лишь прошлое до трагедии.
Чтобы вести расследование, Леонард создаёт систему: покрывает тело татуировками-напоминаниями, делает моментальные фото и оставляет себе записки. Но в этом хаосе фактов и подсказок легко запутаться. Кто из новых «друзей» говорит правду, а кто использует его недуг в своих целях? Каждая новая встреча — это риск, ведь через четверть часа он забудет, был ли этот человек союзником или врагом.