Un homme, frappé de troubles de la mémoire après avoir été assommé, tente de reconstituer les circonstances du viol et de l'assassinat de son épouse.
Leonard Shelby, agent d'assurances, souffre d'amnésie depuis qu'il a pris un coup sur la tête en tentant de venir en aide à sa femme, Catherine, victime d'une agression. Malgré son handicap, il est fermement décidé à retrouver le violeur et assassin de son épouse. Il compulse de vieilles photographies qui lui livrent des bribes de son passé, note sur des fiches les informations qui lui reviennent en mémoire et parsème son corps de tatouages afin de garder un souvenir tangible de ce qu'il a vécu et compris au fil de son enquête. Au cours de ses recherches, il rencontre des personnages étranges aux déclarations contradictoires, qui ajoutent encore à sa confusion...
Aussi audacieux que rigoureux, un thriller diabolique, qui suscite sans peine l'attention qu'il réclame. Un grand film.