Après s’être échappée de justesse d’un casino clandestin où elle s’était fait prendre en train de tricher, Carrie Wells rejoint son immeuble du Queens, où elle y découvre le cadavre d’une voisine assassinée. Le crime n’ayant eu aucun témoin, Carrie devient à contrecoeur la seule piste de la police de New-York.
Tout en étant interrogée par l’inspecteur Roe Sanders, elle fait tout son possible pour éviter d’être vue par Al Burns, l’enquêteur principal, son ancien petit ami et partenaire dans la police de Syracuse.
Toutefois, apprenant qu’elle avait été interrogée, Al va lui rendre visite pour lui demander son aide sur l’affaire. Mais bien qu’elle lui ait répondu qu’elle ne peut rien faire de plus, Al retrouve Carrie au foyer pour personnes âgées où elle travaille en tant que bénévole afin d’être auprès de sa mère sénile, et la persuade d’utiliser son extraordinaire mémoire afin de retrouver l’assassin de sa voisine.
En effet, Carrie est atteinte d’hyperthymésie, une forme rare d’hypermnésie : pour faire simple, Carrie a le don de se souvenir d’absolument tout, de chaque date, lieu, événement, voire même de ce qu’elle a mangé il y a dix ans. Le moindre détail reste gravé dans son esprit. Les bons souvenirs, mais aussi les plus atroces, comme la découverte du cadavre de sa soeur alors qu’elle n’était qu’une enfant. Un souvenir effroyable qui la hante encore aujourd’hui, d’autant que ce crime n’a jamais été résolu.
En dépit de ses sentiments confus pour le détective Al Burns, Carrie décide d’intégrer de façon permanente son équipe pour aider à résoudre les affaires criminelles… et éventuellement élucider l’assassinat mystérieux de sa soeur.
