Leonard es incapaz de crear nuevos recuerdos ya que, debido a un golpe en la cabeza, ha perdido la memoria a corto plazo. Eso no le impedirá investigar la muerte de su esposa, aunque tiene que tomar fotografía de todo cuanto le rodea y hacerse numeroso tatuajes en el cuerpo para poder recordar los detalles.
El descubrimiento internacional del director Christopher Nolan fue gracias a este film cuya narrativa rompía las reglas establecidas para conseguir que el montaje reflejara el trastorno que padece el protagonista, incapaz de generar recuerdos a corto plazo.