Leonard Shelby sedang menjejaki lelaki yang merogol dan membunuh isterinya. Kesukaran mencari pembunuh isterinya, bagaimanapun, diburukkan lagi oleh fakta bahawa dia mengalami bentuk kehilangan ingatan jangka pendek yang jarang berlaku dan tidak boleh dirawat. Walaupun dia boleh mengingati butiran kehidupan sebelum kemalangannya, Leonard tidak dapat mengingati apa yang berlaku lima belas minit yang lalu, ke mana dia pergi, atau mengapa.