ภาพยนตร์เล่าถึง ลีโอนาร์ด เชส (รับบทโดย Guy Pearce) ชายหนุ่มที่สูญเสียความทรงจำระยะสั้นหลังจากถูกทำร้ายและฆ่าภรรยาของเขา เขาไม่สามารถสร้างความทรงจำใหม่ได้เกินกว่า 15 นาที ทำให้เขาต้องใช้วิธีพิเศษในการบันทึกข้อมูลสำคัญ เช่น การถ่ายรูปและการสักบนร่างกายเพื่อช่วยเขาจำข้อมูลต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับการสืบสวนฆาตกรรมของภรรยา
ลีโอนาร์ดพยายามตามหาฆาตกรที่ทำร้ายเขาและภรรยา ในขณะที่เขาต้องต่อสู้กับความท้าทายที่เกิดจากสภาพความจำของเขา เขาได้พบกับ นาโอมิ (รับบทโดย Carrie-Anne Moss) และ ทัต (รับบทโดย Joe Pantoliano) ซึ่งมีบทบาทสำคัญในเรื่อง
