Tom Jacobs observa un recuerdo de Anthony disparando a su novia Adrienne. Tom recuerda una época en la que le dijo a su esposa Abbey que finalmente se había encontrado un inversor para su trabajo. Su representante Richard le dice a Tom que el posible cliente quiere usar su invento para entrar en la memoria de otra persona. Aunque va en contra de su uso previsto para el dispositivo, Tom acepta una demostración para el cliente porque su nueva familia necesita el dinero de la inversión. Tom y su programador Garrett contratan a una mujer llamada Minnie para que proporcione la voz que se usa dentro del dispositivo. Se revela que Tom ha estado atrapado dentro de los recuerdos de Anthony por más de cuatro años.

El inversor insiste en una línea de tiempo acelerada para la demostración. Tom se entera de que el inversor es Arthur Kinison del Departamento de Correcciones. La idea de Arthur es entrar en la memoria de un acusado para ver si cometió el crimen. El sujeto de prueba es Anthony Willis, un drogadicto acusado de matar a su novia durante un desmayo inducido por las drogas. Una pista anónima llevó a la policía a Anthony y a la recuperación del arma homicida.

Un microchip entra en la corriente sanguínea de Tom que le permite conectarse a los recuerdos de Anthony. Tom entra en la memoria de Anthony de la noche del asesinato y lo ve disparar a Adrienne. Después, Tom es incapaz de salir, a pesar de iniciar la secuencia de autodestrucción del microchip. En el mundo real, Tom entra en coma mientras su conciencia continúa reviviendo los recuerdos de Anthony.

En prisión, Anthony recibe una caja de fotografías de su padre ex-convicto, Martino. Martino insiste en que su hijo adicto a la heroína se limpie, como lo hizo durante su tiempo en la cárcel.

Tom revive continuamente el recuerdo de Anthony como un niño tratando de entrenar a un perro llamado Rex mientras su padre arregla un coche en el garaje. Durante uno de los ciclos de memoria, Tom cree que ve al joven Anthony mirándolo. En la memoria a corto plazo, Tom ve que Anthony estaba mirando una fotografía del perro cuando parecía ver a Tom en el otro recuerdo. Tom entonces se le aparece a Anthony en una memoria a corto plazo dentro de su celda. Un recuerdo de Anthony en una sesión de terapia con el padre Riley lleva a otro recuerdo de Anthony tratando de robar a su propio padre mientras estaba acompañado por un traficante llamado Derek Lowe. Su padre frustró el intento. Anthony revive ese día a menudo. Tom comienza a esperar en ese lugar con la esperanza de que Anthony lo vea de nuevo.

Anthony finalmente ve a Tom. Tom le pide a Anthony que entregue un mensaje a la esposa de Tom, Abbey. Inicialmente, Abbey no cree en la historia, pero una visita a la prisión con su hija Donna la convence de que la conciencia de Tom está dentro de los recuerdos de Anthony.

Tom se da cuenta de que actualizó el microchip del dispositivo a monocristalino, pero no recalibró el lector para buscar componentes no metálicos. Por eso el chip no se autodestruyó adecuadamente. Para poder extraer a Tom de la mente de Anthony, Abbey acepta ceder los derechos del dispositivo a Arthur para que permita que Anthony sea liberado para el procedimiento de extracción. Mientras tanto, Tom y Anthony cambian su lugar de reunión habitual por un recuerdo más feliz de Anthony viendo a su novia nadar en una piscina.

Anthony es transferido al rancho de Arthur donde es esposado y supervisado por dos guardias. Martino le recuerda a su hijo que Anthony lo llamó la noche del asesinato y que fue Martino quien inicialmente encubrió la participación de su hijo. Creyendo que es inocente, Anthony le dice a Tom que quiere que regrese a la noche del asesinato y busque algo que los policías puedan haber pasado por alto. Eventualmente descubren que un asaltante noqueó a Anthony mientras estaba en la escena del crimen. A medida que se revelan más piezas, Anthony comienza a recordar más detalles. Derek es finalmente revelado como la persona que noqueó a Anthony, pero no lo conectan con el asesinato de Adrienne.

En el mundo real, Anthony noquea a Garrett y le quita las esposas mientras los guardias están afuera. Anthony escapa del rancho y va a ver a Derek. Anthony se entera de que Adrienne rompió con Anthony porque se sentía culpable por cambiar sexo por drogas en un trato con Derek. Anthony se enfrenta a un segundo drogadicto y Derek le dispara a Anthony en el estómago.

Anthony huye, pero continúa sangrando profusamente. Comunicándose en su mente con Tom, Anthony se dirige a Abbey, quien usa el prototipo del dispositivo para extraer a Tom antes de que Anthony muera.

De vuelta a la realidad, Tom visita a Martino y aprende que el recuerdo de entrenar a un perro que se comportaba mal era falso. Martino señala que si a alguien se le dice algo suficientes veces, eventualmente creerá que es verdad. Tom compara la escritura de una fotografía con la información anónima recibida por la policía y confronta a Martino sobre la entrega de su hijo. Tom finalmente se entera de que Adrienne se suicidó por culpa pero entre su padre y el interrogatorio de la policía, Anthony llegó a creer que él la mató.