La película sigue dos trayectorias. Una que se va contando hacia atrás y en color. Y otra que se cuenta hacia delante y en blanco y negro.

La primera trayectoria nos va a ir desvelando cómo se desenvuelve el protagonista y cómo es manipulado. Esta es la parte en la que el director juega con la enfermedad del protagonista. Según vayamos conociendo episodios de la vida de Leonard que éste ha olvidado, iremos conociendo a los distintos personajes y, en definitiva, se irá desarrollando la trama.

La segunda trayectoria es la que marca los antecedentes. En esta parte es el propio Leonard el que va a contar al espectador cómo es su vida. Lo verdaderamente interesante de esta parte es la historia que cuenta de Sammy Jenkins. Y cómo al final se descubre que esta historia es una mezcla entre lo que le pasó a Sammy y lo que le pasó al propio Leonard.

Hacia el final de la película convergen las dos trayectorias. Y es en este momento en el que se nos resuelven los enigmas de la película. Por un lado, como ya he mencionado, la verdad sobre la historia de Sammy, y por otro, la verdad sobre la búsqueda del asesino de su mujer (o más bien la mentira).