Als Leonard (Guy Pearce) in seinem Haus überfallen, und seine Frau von einem der Einbrecher erschlagen wird, verliert er die Fähigkeit, neue Erinnerungen zu bilden. Dennoch macht er sich auf die Suche nach dem Mörder seiner Frau und sammelt mit Hilfe von Fotos, Notizen und Tätowierungen seine Erinnerungen.
