Леонард Шелби носит дорогие костюмы и водит роскошный новенький «Ягуар», однако предпочитает селиться в скромных и дешёвых мотелях. Всё его существование подчинено одной цели — найти убийцу своей жены. Но его поиски осложняет редкое заболевание: герой страдает от особой формы амнезии, которая лишает его кратковременной памяти.
Он отлично помнит всё, что произошло до гибели супруги, однако совершенно не способен удержать в голове события последних пятнадцати минут. Эта особенность превращает каждый его день в сложную головоломку, где прошлое остаётся ясным, а настоящее постоянно ускользает.