Er leidet an anterograder Amnesie, was bedeutet, dass er keine neuen Erinnerungen bilden kann, und verlässt sich auf Tätowierungen und Polaroidbilder, um seine Fortschritte zu verfolgen. Seine Suche wird von dem Wunsch angetrieben, den Mörder seiner Frau zu finden und ihren Tod zu rächen.
Der Film spielt jedoch geschickt mit der Unzuverlässigkeit von Leonards Erinnerungen und Wahrnehmungen. Im Verlauf der Geschichte erfahren wir, dass er möglicherweise seine eigenen Ermittlungen manipuliert und möglicherweise sogar selbst Sammys Tod verursacht. Die wahre Natur des Verbrechens und Leonards Rolle darin bleiben unklar, was den beunruhigenden und zum Nachdenken anregenden Charakter des Films noch verstärkt.