La desgracia se cruza en el camino de Nolan cuando pierde a su esposa y su memoria en un accidente de coche. Mientras cría sólo a su hija, se esfuerza por recordar y volver a ser él mismo. Su desesperación alcanza tal punto que acepta participar en un tratamiento sumamente experimental que puede ayudarle a indagar en su pasado. Al indagar en sus memorias, descubre que éstas son demasiado oscuras para ser suyas.