레너드는 보험에 관계된 일을 하고 잇는 사람이다. 어느날 새미라는 사기꾼의 일을 맡게되엇다. 새미는 자신이 기억손실증에 걸렷다고 햇다. 기억이 10분정도밖에 지속되지 않는다는것이다. 레너드는 새미에게 전기충격실험을 해보기로햇다.. 만약 새미가 물리적인 이유로 기억을 못하는것이라면 전기충격시에 세포하나하나가 쇼크를 기억하기때문에 본능적으로 일정회수이상 반복되는 실험에잇어서 쇼크를주는 물체를 머리가 아닌 몸으로 기억하게 된다.. 따라서 만약 새미의 기억손실증이 물리적인이유로인한것이라면 전기충격실험을받는과정에잇어서 계속해서 속아서는 안된다. 만약 게속해서 속는다면 그건 진짜로 속는게 아니라 속는척을 하고잇다고 판단해도 무방한것이다. 레너드가 쓴 방법은 탁월햇다. 새미는 보험사를 속이기위해서 계속해서 쇼크를주는 물체를 만짐으로써 자신이 기억손실증이라는걸 보험사측에서 믿도록 만들려고햇다. 레너드는 새미가 물리적인 이유가 아닌 심리적인 이유로 기억을 못한다는 완곡한 표현을 씀으로써 새미를 노골적으로 사기꾼으로 몰지는 않앗지만...어쨋든 새미가 faker 라는걸 밝혀냇고 보험금을 타내지못하게만드는데 성공햇다.

새벽에 잠에서 깬 레너드는 화장실에서 아내의 신음소리를 듣게 되고 직감적으로 강도가 들엇다는걸 깨달은 레너드는 총을 가지고 화장실로 들어간다. 강도2명이 잇엇고 한명은 아내를 강간하고 잇엇다. 강간하고 잇던 한명을 레너드가 총으로 쏘아서 죽엿다. 그 순간 나머지 한명이 레너드를 각목으로 내리쳐서 기절시켯다.

이 충격적인 사건으로 인해서 레너드는 재미잇게도 자기자신이 기억손실증(단기 기억 상실증)이라는 병에 걸려버렷다. 새미처럼 사기가 아니고 진짜로 걸려버렷다. 레너드의 아내는 이 충격적인 사실을 받아들이기 힘들엇다. 그녀는 레너드의 병리현상을 상식적으로 이해할수 없엇고 진실을 감당해낼수 없엇다. 그녀는 삶의 의미를 찾을 수가 없엇다. 어떻게든 레너드를 치료해야 햇다.

그녀는 당뇨병을 앓고 잇엇다. 하루에 1번씩 인슐린 주사를 맞아야한다.(그이상 맞으면 생명이 위험할 수도 잇다.) 그녀는 사랑의 힘으로 레너드의 병을 치료할수 잇을지도 모른다는 로맨틱한 꿈을 꾸엇는지도 모르겟다. 그녀는 레너드에게 주사를 놔달라고 한다. 10분후에 다시 놔달라고 한다. 레너드는 아무렇지않은 표정으로 웃으며 다시 주사를 놓아준다. 그녀는 이제 깨닫는다. 레너드는 정말 불합리하기 짝이없는 기억손실증이라는 질병에 걸렷다는걸.......그녀는 이제 더 이상 살고 싶은 마음이 없다. 남편은 그녀에게 너무나 소중한 존재엿다. 특히 그날밤의 사건이후로 본인의 마음도 상처투성이인데 의지해야할 남편마저 이모양이라니...더이상 살고싶지않앗다. 그녀는 레너드에게 3번째 주사를 부탁하고 레너드는 역시 방긋거리며 주사를 놓는다. 그녀는 죽는다.....

레너드가 그의 부인을 죽인것이다. 그날밤에 강도들이 부인을 강간한건 맞지만 죽인건 아니엇다. 레너드 본인이 죽인것이다. 레너드는 자신이 자기부인을 죽엿다는 사실을 인정할 수 없엇다. 이 상태로는 삶을 지속시켜나갈 수 없엇다. 그는 영리한 사람이이서 자신의 병을 이용하여 이 처참한 상황에서 탈출해보고자햇다. 그는 기억을 조작하기 시작햇다. 그는 세미를 끌어들이기로 햇다. 자기가 한 모든일을 세미가 한것처럼 왜곡하여 기억하기로 햇다. 그리고 그날밤에 자신의 부인은 강도들에 의해서 죽임을 당한걸로 왜곡해서 기억하기로 햇다. 그리고 실제로 그렇게 믿어버렷다. 이제부터 레너드에게 잇어서는 그것이 사실이고 진실이다. 이제서야 레너드는 살아갈 이유를 갖게 되엇다. 아내의 살인범에게 복수해야한다는 명분이 생겻다.

레너드는 경찰과 연대해야할 필요성을 느꼇다. 혼자힘으로 범인을 잡기는 힘들다고 생각햇다. 갬멀 형사(테디)가 레너드를 도와주게 되엇고 범인을 찾아주엇다. 레너드는 복수에 성공햇다. 그리고 그 복수의 현장을 사진으로 찍어서 남겻다. 사진속의 레너드는 활짝 웃고 잇엇다. 그런데 문제가 생겻다. 복수를 해버리고 나자 레너드는 삶을지속시켜야햘 이유를 잃어버리게 된것이다. 테디가 어떤 감정으로 이런 결정을 내리게 된건지는 모르지만 하여튼 테디는 레니에게 계속해서 복수할 대상을 찾아주기로 결심햇다. 동정심과 이기심(영화에서도 나왓듯이 마약거래상인 지미같은 종류의 녀석들을 죽여서 돈을 빼돌리기위한....)이 섞인 복합적인 감정이엇을거라고 예상된다. 그리고 레니는 이 거래에 기꺼이 응햇다. 레니로서는 기억을 조작하고 왜곡해서라도 살아갈 이유를 만들어야만햇다. 이렇게 조작된 기억은 10분만 지나면 레니에게 잇어서는 진실로 자리잡게된다. 물론 조작한기억을 어딘가에 기록으로 남겨두어야겟지.......... 기억손실증이라는건 참 편한병이지뭔가.....

세게라는것....우주라는것은 어차피 내 인식의 범주에 한정되어져서 받아들여지는것들이다. 내 정신세계안에서 재구성되고 재해석되는것들이다. 레너드는 눈을감아도 세게가 잇다는걸 믿어야한다고 햇다. 하지만 그건 솔직한 말이 아니다........... 무의식중에서 레너드는 아마 눈을 감으면 세계는 없다고 생각할것이다. 그래서 본인의 기억을 끊임없이 왜곡하고 훼손시켜서 자신의 정신세계속에서 또하나의 세계를 창조하는것이다. 실질적으로 레너드는 눈을 감아도 존재하는 객관적인 세게를 믿는게 아니라 지극히 주관적인 세게를 믿고잇는것이다.

테디말대로 레니는 자기의 관념적 기억을 조작햇을뿐만 아니라 실체적인 문서기록들도 조작햇다. 풀 수 없는 퍼즐을 만들엇다. 레니에게잇어서 이 퍼즐은 풀려서는 안되는것이다. 그래야만 레니는 계속해서 삶의 이유를 잃어버리지않게되는것이다.

근데 이번에는 테디가 이 조작된 기억속의 주인공이 되버렷다. 그가 레너드부인의 살인범이라는 조작된 정보가 레너드의 정신세계속에서 형성되엇다. 영화의 마지막 장면에서 테디는 레니에게 진실을 알려주엇다. 레너드로서는 테디의 말을 믿을수 없다....상상도해보지않앗던이야기이다......너무나도 끔찍한 얘기를 테디가 떠벌리고잇는것이다.... 이 진실을 받아들이는 순간 레니는 삶의목적을 상실해버리고 그 자신이 붕괴되어버린다.. 그러므로 레니는 테디가말해준 진실을 받아들여서는 안된다. 부정하고 조작해야만한다. 그래서 레니는 "그의 거짓말을 믿지 마라." 라고 테디의 사진뒤에 쓴다. 그리고 그도 존 G 인지라 범인이 될 수 잇다고 스스로 뇌까린다. 테디의 차번호를 문신하리라 결심한다. 이때의 레너드는 이성을 상실한것처럼 보인다. 아내 생각은 온데간데없고 테디에 대한 증오와 살인욕구만이 불타오르고잇다. 여태까지 레너드와 동맹관계엿던 테디는 천기(레너드의 진실)를 누설함으로써 자신의 죽음을 예약해놓는 꼴이 되버렷다.....

영화의 마지막장면이자 컬러진행부분의 실질적인 첫장면인 이 장면에서 영화의 모든 수수께끼가 풀린다. 컬러로 감상햇던 역순행적 편집을 다시 원래의 순서로 맞춰보면 조금씩 조금씩 죽음을 향해서 나아가고 잇는 테디의 모습을 볼 수잇다. 테디는 레너드의 무지막지한 진실게임의 마지막(?) 희생양이 되어버린것이다.