Leonard Shelby si sveglia ogni mattina nella stanza anonima dell'Icann Motel con la stessa domanda: dov'ero rimasto? Ad aiutarlo una serie di Polaroid "personalizzate" dal suo inchiostro, tatuaggi indelebili incisi sulla pelle, dossier e appunti scritti di suo pugno. Lenny non soffre di amnesia, ricorda perfettamente chi è il suo passato più lontano, ma dimentica di ricordare la sua "memoria" breve. Una cosa, però, è certa (forse!), sua moglie è stata violentata e uccisa da uno sconosciuto a cui lui vuole dare un volto, un nome e una "sepoltura". La ricerca di Lenny comincia dalla fine, dalla polaroid che "congela" la morte di Teddy.