湯姆（薩沙·羅伊茨飾）是研發記憶提取技術的天才科學家，該技術被警方用于審訊謀殺案嫌疑人安東尼（多米尼克·博加特飾）。在記憶探查過程中意外發生，湯姆被困于安東尼的記憶世界長達四年。兩人從敵對狀態逐漸建立信任關系后，安東尼提出合作條件：協助調查案件真相以換取其離開。隨著深入探查記憶碎片，湯姆發現關鍵證據顯示安東尼遭警方栽贓陷害，而真兇正是負責案件的警官。通過重構記憶場景中的邏輯漏洞，兩人最終鎖定實錘證據并成功傳遞至現實世界。當技術故障修復后，湯姆在助手協助下完成記憶脫離手術，帶著推翻原指控的關鍵證據重歸現實。安東尼最終因證據不足被釋放，而腐敗警官的罪行則在司法系統中接受審查。