故事发生在墨西哥城的一个中产阶级社区“罗马”，讲述年轻女佣克里奥（雅利扎·阿巴里西奥饰）在雇主索菲亚（玛丽娜·德·塔维拉饰）家中工作，该家中索菲亚的丈夫长期在外，由女佣克里奥照顾索菲的四个孩子。突如其来的两个意外，同时砸中了女佣克里奥和雇主索菲亚，两人究竟该如何面对苦涩茫然的生活？四位孩子似乎是希望所在。这是以导演阿方索·卡隆的儿时记忆铸成的影片，而卡隆其实就是片中某一位小孩。

尼克·班尼斯特（休·杰克曼饰）是一名私家侦探。他的工作主要是帮助客户重拾遗忘的记忆，沉湎于幽暗诱人的逝去时光。尼克生活在因海平面上升而已经半淹没的迈阿密，然而当他接手了新客户梅（丽贝卡·弗格森饰）之后，他的生活永远改变了。一次简单的寻回失物之任务，演变成一出危机重重的惊天迷局。尼克努力寻找着梅的失踪真相，而与整座城市存亡息息相关的巨型阴谋也逐渐浮现。他必须争分夺秒，破解回忆迷局，但他真的能在阴谋将自己吞噬前，找到梅失踪的真相吗？同时尼克也必须直面一个终极难题：为了留住你最爱的人，你到底愿意付出什么？