Leonard Shelby otsib meest, kes vägistas ja mõrvas tema naise. Tema naise mõrvari leidmist raskendab aga asjaolu, et ta kannatab harvaesineva ja ravimatu lühiajalise mälukaotuse all. Kuigi ta suudab meenutada üksikasju elust enne õnnetust, ei mäleta Leonard, mis juhtus viisteist minutit tagasi, kuhu ta läheb või miks.
Aastal 2035 mõistis James Cole süüdimatult vabatahtlikult tagasi vabatahtlikud, kes saadeti tagasi, et avastada surmav viirus, mis hävitas peaaegu kogu maakera elanikkonna ja sundis ellujäänud maa-alustesse kogukondadesse. Kuid kui Cole saadetakse ekslikult 1996. aasta asemel 1990. aastasse, arreteeritakse ta ja ta lukustatakse vaimuhaiglasse. Seal kohtub ta psühhiaatri dr Kathryn Railly ja kuulsa viiruseeksperdi poja Jeffrey Goinesega, kellel võib olla salapärase petturirühma - 12 ahvi armee - võti, kes vastutab tapjahaiguse vallandamise eest.
On aasta 1972. Selle aasta olümpiamängud toimusid Münchenis - Lõuna Saksamaa keskuses. Aga need mängud läksid ajalukku millegi muu, kui sportlike tulemuste poolest. Palestiina terroristliku organisatsiooni "Must september" liikmed võtsid pantvangi 11 Iisraeli delegatsiooni liiget. Keegi neist ei pääsenud eluga. Pärast neid traagilisi sündmusi otsustab Iisraeli valitsus kavandada ulatusliku salaoperatsiooni, et karistatud saaksid kõik asjaosalised. Film põhineb tõsielulistel sündmustel.