《记忆神探》是一部欧美犯罪悬疑剧集，女主角卡莉（派琵·蒙格玛丽 Poppy Montgomery 饰）天生拥有超乎常人的记忆能力，她的大脑就像一台精密的扫描仪，将所见所闻尽数收录，任何细节都逃不过她的眼睛。凭借这一天赋，她成为警队中不可多得的破案利器。然而命运弄人，拥有如此强大记忆力的卡莉，却偏偏无法回忆起姐姐被谋杀一案的任何细节。这起案件因此成为悬而未决的悬案，也成为她心中最深的痛。渐渐从悲伤中走出来的卡莉重新回到警队凶杀组，与前男友艾尔（迪伦·沃尔什 Dylan Walsh 饰）组成搭档。两人在侦破一桩桩疑难案件的过程中默契配合，而卡莉始终没有放弃追查姐姐案件的真相，为的就是有朝一日能够破解这桩悬案，还姐姐一个公道。