Leonard Shelby (Guy Pearce), endine kindlustusfirma uurija, langeb kallaletungi ohvriks kui ta üritab oma tapetud naisele appi tõtata. Sellest sündmusest saadik puudub tal lühimälu. Ta mäletab kõike rünnakule eelnevat, kuid ei suuda uusi mälestusi jäädvustada. Oma naise mõrvari otsingul üritab ta end aidata polaroidkaameraga pilte tehes ja märkmeid kirjutades. Kõige tähtsamad faktid tätoveerib ta enda kehale. Kuid kas see meetod on usaldusväärne? Kas võib keegi seda ära kasutada?