Institut de neurologie de Darven Park, Philadelphie, 1965. Une jeune chercheuse, Margot Sharpe, accueille un nouveau patient, Elihu Hoopes, qui sera connu plus tard comme E. H., le plus fameux amnésique de l'histoire. Car cet homme élégant de trente-sept ans a été victime d'une infection qui ne lui laisse qu'une mémoire immédiate de soixante-dix secondes. Au cours des années suivantes, Margot, séduite et attendrie, tente de comprendre et débloquer les souvenirs figés de E. H., et surtout l'image obsédante d'une fille morte flottant dans l'eau. Tandis que la surveille le tout-puissant Dr Ferris, directeur du laboratoire, Margot devra veiller à ne pas se perdre elle-même. Tiraillée entre son ambition professionnelle, son désir sexuel et son éthique médicale, elle fouille avec acharnement le passé de E. H. Leur relation devient plus complexe ? et même plus violente ?, alors que la fragilité de l'homme augmente avec le temps. Que peut être l'identité d'un être sans sa mémoire ?