Леонард Шелби неизменно элегантен в дорогих костюмах и разъезжает на сверкающем «Ягуаре», однако ночует в унылых дешёвых мотелях. Вся его жизнь подчинена одной цели — отыскать того, кто жестоко убил его жену. Он одержим этой мечтой, но вынужден существовать в условиях, которые лишь подчеркивают его внутреннюю опустошённость.
Главным препятствием на пути к правде становится редкое заболевание — антероградная амнезия. Леонард отлично помнит всё, что случилось до трагедии, но совершенно не способен удерживать в памяти события последних пятнадцати минут. Каждый его день — это бесконечное возвращение к началу, борьба с собственным сознанием, которое стирает прошлое, словно песчаные следы на ветру.