Leonard Shelby ne porte que des costumes de grands couturiers et ne se déplace qu'au volant de sa Jaguar. En revanche, il habite dans des motels miteux et règle ses notes avec d'épaisses liasses de billets. Il traque l'homme qui a violé et assassiné sa femme afin de se venger. Sa recherche est rendue plus difficile par le fait qu'il souffre d'une forme rare et incurable d'amnésie : il est incapable de savoir ce qu'il a fait dans le quart d'heure précédent, où il se trouve, où il va et pourquoi.