En una trama que te atrapa desde el primer minuto, seguimos a Leonard, un hombre que sufre de amnesia anterógrada, lo que significa que no puede formar nuevos recuerdos. Su vida se ha convertido en una lucha constante por reconstruir la historia de su pasado. Todo comenzó una noche fatídica cuando su esposa fue asesinada. Atrapado en una espiral de confusión y desesperación, Leonard utiliza una serie de fotos, notas y tatuajes en su piel para recordar pistas sobre el misterioso asesino.
La narrativa juega con el tiempo, presentando la historia en un formato no lineal que hace que el espectador se sienta igual de desorientado que el protagonista. A través de una serie de flashbacks y secuencias en blanco y negro, se desvela la complejidad de la mente de Leonard y sus interacciones con otros personajes que, aunque parecen ayudarlo, pueden tener sus propias agendas. Entre ellos están Teddy, un hombre misterioso que se ofrece a ayudar a Leonard en su búsqueda de justicia, y Natalie, una mujer que también parece tener interés en su situación.
A medida que la trama avanza, las piezas del rompecabezas empiezan a encajar, pero cada revelación lleva a más preguntas. Con un giro final que dejará al público boquiabierto, la película se adentra en la naturaleza de la memoria, la identidad y la venganza, desafiando lo que creemos saber sobre la verdad y la percepción. Una montaña rusa cerebral que no se olvida fácilmente.