Vi er i en nær fremtid. Store dele af verden er oversvømmet, og solens stråler er så bagende, at ingen går ud i dagtimerne. Helt naturligt er folk nostalgiske efter de gode gamle tider. Det er her, Nick Bannister (Hugh Jackman) kommer ind. Takket være moderne teknik kan han hjælpe folk til at genopleve deres bedste minder om fortiden på en dybt realistisk måde. En dag kommer den smukke kvinde Mae (Rebecca Ferguson) ind på Nicks kontor for at genopleve et minde. Og kort tid efter forsvinder hun igen. Nick bliver besat af tanken om at opklare, hvem denne kvinde var, og hvad der skete med hende.