Leonard (Guy Pearce) poszukuje przestępcy, który zgwałcił i zamordował jego żonę (Jorja Fox). On sam w trakcie napadu doznał obrażeń, w wyniku których cierpi na rzadki, ale podobno prawdziwy, stan umysłu  - pewnego rodzaju amnezję. Pamięta wszystko, co wydarzyło się do momentu morderstwa żony, ale nie jest w stanie zrelacjonować wydarzeń sprzed 15 minut. Aby posuwać się naprzód w swoim śledztwie, Leonard robi notatki na wykonywanych zdjęciach osób i przedmiotów, a co ważniejsze fakty tatuuje sobie na całym ciele.

Leonard Shelby (Guy Pearce) nosi wyłącznie eleganckie, szyte na miarę garnitury, jeździ najnowszym modelem Jaguara, mieszka jednak w tanich, anonimowych motelach płacąc zawsze gotówką. Mimo, że wygląda jak dobrze sytuowany człowiek pracujący w biznesie, jego jedynym zajęciem jest szukanie człowieka, który zgwałcił i zamordował jego żonę (Jorja Fox). Jego podejrzenia zostały zignorowane przez policjantów, którzy postanowili pójść zupełnie innym śladem. Poszukiwania Leonarda są bardzo żmudne a dodatkowo utrudnia je fakt, że cierpi on na bardzo rzadki i niezidentyfikowany przez współczesną medycynę zanik pamięci. Choroba ta charakteryzuje się tym, że Leonard pamięta wszystko co wydarzyło się w jego życiu przed wypadkiem, który spowodował chorobę, nie potrafi jednak zrelacjonować tego, co wydarzyło się piętnaście minut temu, w jakim miejscu obecnie się znajduje, dokąd zmierza i dlaczego?

Leonard (Guy Pearce) cierpi na utratę pamięci krótkotrwałej, zapomina wydarzenia które działy się przed chwilą. Po kilku minutach nie pamięta już gdzie się znajduje, po co się tu znalazł, jakie ma plany i kim są ludzie którzy go otaczają. Jedyne wspomnienia jakie posiada pochodzą sprzed śmierci jego żony Catherine (Jorja Fox). Motywacją do życia Leonarda są makabryczne wspomnienia jej agonii celem - zrealizowanie zemsty. Wszystkie informacje na temat otaczającego go świata i wydarzeń w których brał udział zapisuje na kartkach, robi zdjęcia, prowadzi "teczkę śledztwa" i wreszcie... tatuuje na swoim ciele. Wszystkie te rzeczy zastępują mu pamięć i pozwalają mu określić co powinien robić. Na swojej drodze spotyka Natalie (Carrie-Anne Moss) i Teddy'ego (Joe Pantoliano), którzy oferują mu pomoc. Jednak czy może im wierzyć?

Okruchy pamięci, to jedyne co posiada główny bohater filmu Leonard Shelby (Guy Pearce). Od czasu wypadku, w którym zginęła jego żona (Jorja Fox), nie jest on w stanie przypomnieć sobie, co wydarzyło się kilkanaście minut wcześniej, chociaż dokładnie pamięta wszystko do momentu wypadku. Aby wszystkie wspomnienia ułożyć w logiczną całość, dowiedzieć się kim naprawdę są otaczający go ludzie i przede wszystkim, by odszukać mordercę swojej żony, Leonard próbuje zapisać posiadane przez siebie informacje na własnym ciele i na zdjęciach, które wykonuje Polaroidem. I chociaż wydawać by się mogło, że w ten sposób jest w stanie dokonać prostej rekonstrukcji zdarzeń i odszukać mordercę żony, którym jest Johnny G. (o czym stale przypomina mu zrobiony na ciele tatuaż), to jednak Leonard nie jest w stanie tego zrobić, gdyż nie pamięta, w jakich dokładnie okolicznościach zostały zapisane wszystkie posiadane informacje i czy może do końca ufać ludziom ze zdjęć. Jednak czy jest w ogóle możliwe, aby Leonard w końcu połączył wszystkie elementy tej misternej układanki i wreszcie dowiedział się, kto tak naprawdę jest odpowiedzialny za śmierć jego żony?

Przerażające morderstwo. Ofiara uwieczniona na zdjęciu z Polaroida. Fotografia traci ostrość, rozmywa się. W końcu połknięta zostaje przez aparat. Wykrzywiona bólem twarz, pokryta zakrzepłą krwią na powrót nabiera cech żywego człowieka. Lufa pistoletu oddala się od wyrywającej się z uścisku głowy. Czas się cofa. To pierwsze sceny filmu "Memento". Akcja thrillera psychologicznego Christophera Nolana rozwija się wstecz, niczym morski odpływ, odzwierciedlając stan umysłu człowieka cierpiącego na częściową utratę pamięci. Leonard Shelby (Guy Pearce) nie daje za wygraną, funkcjonuje dzięki morderczej dyscyplinie. Jego życiem kierują fotografie, notatki i tatuaże. A wszystko służy jednemu celowi: dokonaniu zemsty. Pożałowania godną egzystencję człowieka, który nie rejestruje żadnych wspomnień, komplikuje pojawienie się Natalie (Carrie-Anne Moss) i Teddy'ego (Joe Pantoliano).

Ciemność i absolutna pustka - tyle zapamiętał detektyw ubezpieczeniowy Leonard Shelby z napadu, w którym jego żona straciła życie, a on tzw. pamięć krótkotrwałą. W wyniku odniesionego urazu głowy nie pamięta niczego, co zdarzyło się przed chwilą. Teraz pamięć zastępują mu polaroidy, kartki papieru i własna skóra, na której kazał sobie wytatuować najważniejsze informacje. Leonard szuka mordercy żony, miewa przebłyski wspomnień. Pomagają mu piękna barmanka Natalie oraz Teddy. Nie wiadomo jednak, czy nie prowadzą oni własnej gry.

Mieszkający w San Francisco detektyw ubezpieczeniowy, Leonard Shelby (Guy Pearce), w wyniku wypadku traci tzw. pamięć krótkotrwałą. Wie, kim jest i pamięta wszystko sprzed wypadku, ale błyskawicznie zapomina o tym, co wydarzyło się przed chwilą. Nie wie gdzie był, co robił i planował. Przy dłuższej rozmowie zapomina od czego się zaczęła. Powracające wspomnienia śmierci żony powodują, że nie daje za wygraną. Notatki, zdjęcia i tatuaże zastępują mu pamięć. Jedyną motywacją do życia jest obsesyjne pragnienie zemsty na mordercy ukochanej kobiety.

Leonard Shelby- były detektyw firmy ubezpieczeniowej cierpi na rzadki rodzaj amnezji. Utracił on pamięć krótkotrwałą w skutek napadu na jego dom, gdzie jego żona została brutalnie zgwałcona i zamordowana.
To wydarzenie wywarło trwałe piętno na jego umysł. Jego jedynym dalekosiężnym celem jest zemsta na mordercach, lecz z powodu swej ułomności, aby móc jej dokonać musi zapisywać bądź fotografować wszystkie ważne miejsca, osoby, wydarzenia.
Nie wszystko jest tutaj jednak takie proste jak mogłoby się wydawać. Na swej drodze Leonard spotka równeż osoby, które jego ułomność będą chciały wykorzystać dla własnych celów... Czy im się to powiedzie?

Detektyw ubezpieczeniowy Leonard Shelby (Guy Pearce) poszukuje przestępcy, który zgwałcił i zamordował jego żonę. On sam doznał wówczas obrażeń głowy i cierpi na rzadki rodzaj amnezji. Nie jest w stanie zapamiętać wydarzeń sprzed kilku chwil. Nie rozpoznaje także osób, z którymi przed chwilą rozmawiał. Co ważniejsze fakty tatuuje więc na własnym ciele. W dochodzeniu pomaga mu tajemnicza barmanka Natalie (Carrie-Anne Moss) oraz Teddy Gammell (Joe Pantoliano). Leonard podejrzewa, że nie robią tego bezinteresownie.

"Memento" opowiada o samotności bohatera i jego walce z własną ułomnością. Nielinearna narracja, retrospekcje tych samych wydarzeń pokazują wysiłek Leonarda, próbującego zbudować logiczną całość z niezliczonej ilości zdjęć i notatek zastępujących bohaterowi pamięć.
Sytuacje oglądane na początku filmu, pod koniec zaskakująco zmieniają znaczenie. Sojusznicy okazują stają się wrogami, ofiary zamieniają się w prześladowców. Samotność Leonarda, który w pokoju hotelowym zmaga się z własną ułomnością, pokazana jest w konwencji czarno-białej. Kiedy próbuje wyjaśnić tajemnicze morderstwo żony i zmierza się z nową rzeczywistością - obraz nabiera koloru.

Bohaterem filmu jest agent ubezpieczeniowy Leonard Shelby, który w wyniku wypadku traci tzw. pamięć krótkotrwałą i nie jest już w stanie przyswoić sobie na dłużej żadnej informacji. Nie wie, więc, gdzie przebywał i co robił godzinę temu, a w trakcie rozmowy zapomina jaki był jej początek... Wspomnienia zastępują Leonardowi notatki, zdjęcia i tatuaże. Jedyną motywacją do życia jest dla niego obsesyjne pragnienie zemsty na mordercy żony, więc uparcie podąża jego śladem...