Der Arzt und Wissenschaftler Dr. Malcolm Sayer sieht sich im Mount Carmel Hospital einer Gruppe von Patienten gegenüber, die im Zustand völliger Abgeschiedenheit von der Außenwelt vor sich hindämmern. Einer von ihnen, der intelligente, belesener Leonard, weckt Dr. Sayers besonderes Interesse. Die Ratschläge seiner Berufskollegen missachtend, wendet der Neurologe bei Leonard ein neues, wenig erprobtes Medikament an. Die Resultate sind zunächst ermutigend: Leonard erwacht aus seinem Dämmerzustand und scheint zu einem halbwegs "normalen" Leben fähig zu sein. Dann aber stellen sich massive Nebenwirkungen ein. Es kommt zu Rückfällen, die klar machen, dass Leonard nie wieder gesund werden wird.