Leonard n’a qu’une idée en tête : traquer l’homme qui a sauvagement assassiné sa femme. Sa recherche du meurtrier est rendue très difficile par le fait qu’il souffre d’une forme rare d’amnésie : bien qu’il puisse se souvenir de détails de son passé, il est incapable de savoir ce qu’il a fait dans le quart d’heure précédent…
« Un film déboussolant, difficile, dont on sort anéanti et assommé. Et qu’on voit devenir culte. Ne l’oubliez pas. » Le Journal du dimanche