保険の外交員として働いていたレナード(ガイ・ピアース)は、 ある日彼の自宅に侵入した男に妻をレイプされ、殺された。 レナードは事件のショックから 10分しか記憶を保てない前向性健忘という記憶障害になってしまう。 しかし、妻を殺した犯人に復讐を遂げるため、 ポラロイド写真にメモを書き込むなどして、事件解決のため奔走する。