Сериал "Оперативная память" рассказывает историю майора Багрышева, ветерана следствия, который получает в напарники молодого стажера Соломатина. Для Багрышева это похоже на последний шаг перед отставкой, особенно когда он начинает замечать у себя симптомы серьезной болезни. Однако Соломатин видит в нем не обузу, а уникального специалиста, у которого можно научиться настоящей работе.

Вместо того чтобы просто наблюдать, стажер предлагает необычную сделку. Он становится внешним хранилищем для знаний майора, его живой записной книжкой, а взамен получает бесценные уроки. Их странный альянс тут же подвергается испытанию, когда на их участке находят двойное убийство. Методика преступления до боли знакома Багрышеву, но уверенности в собственных воспоминаниях у него уже нет.

Им приходится вести расследование в условиях, когда главный свидетель — собственная память майора — ежедневно его подводит. Пока часы тикают, а улики исчезают из головы, этот невероятный тандем из опыта и молодой энергии пытается настигнуть убийцу, который, кажется, вернулся из прошлого.