Memento kể về câu chuyện của Leonard Shelby, một người đàn ông bị mất trí nhớ ngắn hạn. Anh ta đang cố gắng tìm ra kẻ đã hại vợ mình. Điều đáng buồn là ông chỉ nhớ được những gì xảy ra trước khi vợ mình bị giết, còn từ đó trở đi, mọi thứ chỉ lưu lại trong đầu được khoảng 10 phút. Để không quên, Leonard thường xuyên ghi chép, chụp ảnh và thậm chí là xăm lên người những thông tin cần thiết. Câu chuyện trong phim được chia thành hai dòng thời gian đan xen nhau, và qua từng cảnh, những bí mật dần được phơi bày.