Leonard Shelby è alla ricerca del killer che ha violentato e ucciso la moglie. Le sue personali indagini sono rese ancora più difficili dal fatto che Leonard soffre di una rara e incurabile forma di amnesia. Anche se è in grado di richiamare alla mente tutti i particolari di ciò è successo prima dell'incidente, Leonard non riesce a ricordare nulla di ciò che gli è accaduto quindici minuti prima, dove si trova, dove si sta dirigendo e perché