Bohaterem filmu jest agent ubezpieczeniowy Leonard Shelby, który w wyniku wypadku traci tzw. pamięć krótkotrwałą i nie jest już w stanie przyswoić sobie na dłużej żadnej informacji. Nie wie, więc, gdzie przebywał i co robił godzinę temu, a w trakcie rozmowy zapomina jaki był jej początek... Wspomnienia zastępują Leonardowi notatki, zdjęcia i tatuaże. Jedyną motywacją do życia jest dla niego obsesyjne pragnienie zemsty na mordercy żony, więc uparcie podąża jego śladem...
Scenariusz filmu powstał na podstawie opowiadania Jonathana Nolana pt. „Memento Mori”. Uznawany jest jednak za scenariusz oryginalny, ponieważ utwór literacki nie został wydany przed premierą filmu.
Schorzenie doświadczane przez Leonarda w tym filmie jest prawdziwą chorobą zwaną amnezją następczą – jest to niezdolność do tworzenia nowych wspomnień po uszkodzeniu hipokampa. W latach 50. lekarze leczyli pewne formy padaczki, usuwając części płata skroniowego, powodując tym samym problemy z pamięcią.
Salon tatuażu w filmie został nazwany od imienia Emmy Thomas, która jest współproducentką filmu oraz żoną scenarzysty i reżysera, Christophera Nolana.