莱昂纳多谢尔比（盖·皮尔斯饰）的生活只有一个目标，那就是向杀害他妻子的凶手复仇。在若干时日以前，正值新婚的谢尔比夫妇遭到了一名歹徒的袭击，凶犯残忍地杀害了莱昂纳多的妻子，莱昂纳多也收到重创，虽然他凭着坚强的意志从死亡线上挣扎了回来，却因为脑部的严重损伤而得了一种奇怪的“短期记忆丧失症”，从此他只能记住几分钟前发生的事情。
可是，支离破碎的记忆却令莱昂纳多举步维艰，他只能凭借一些零碎的小东西诸如纹身、宝丽来
快照等才能回忆起过去的点点滴滴，而且，每当他找到一些有价值的线索时，必须要使用一切方法立即将之记录下来，因为可能在十几分钟后，他就无法记住自己在什么地方，或做过什么事，在好朋友妮坦莉（凯瑞·安妮·莫斯饰）的帮助下，对凶案真相的调查在艰难地进行着，那些不断显现出的记忆会将莱昂纳多引向哪里？扑朔迷离的案情使他陷入了困惑之中……