見たものすべてを記憶する“超記憶症候群”（ハイパーサイメスティック・シンドローム）の女刑事キャリー・ウエルズ。幼いころ、森で姉が殺害された事件の記憶だけが思い出せないでいる。
元同僚で元恋人のアルに誘われ、一度は退いた刑事の職に復帰したキャリーは、その特殊能力を活かし次々と難事件を解決。
NY市警の中心にある重大犯罪捜査課に抜擢される。それぞれに秀でた能力を持つ仲間と共に、シークレットサービスと組むさらに大きな犯罪捜査、そしてアルが容疑者となる難事件など更なる重大事件へと挑んでいく。
しかし、完全記憶脳の記憶が機能しない事態がやってきて･･････。