Сериал "Оперативная память" рассказывает историю майора Багрышева, который уже мысленно готовится к пенсии, пока ему не приставляют молодого стажера Соломатина. Вместо того чтобы просто отбывать последние дни службы, Багрышев сталкивается с личной бедой — его память начинает предательски сдавать. Соломатин же, вопреки ожиданиям, видит в старом майоре не динозавра, а настоящего профессионала, чьи навыки бесценны. Между ними рождается необычная договоренность: опыт в обмен на помощь.

Их странный тандем тут же проходит боевое крещение. На первом же совместном выезде они обнаруживают в озере тела, а способ убийства до жути знаком Багрышеву. Он уверен, что несколько лет назад лично застрелил маньяка, орудовавшего точно так же. Получается, либо он тогда ошибся, либо появился кто-то новый, скрупулезно копирующий старый почерк. Расследование запутывается с первых минут.

Главная драма разворачивается не только вокруг преступления, но и внутри самого Багрышева. Ему приходится гоняться за призраком из прошлого, в то время как собственное прошлое — детали дел, улики, лица — начинает медленно таять у него в голове. Соломатин становится для него не просто напарником, а живым щитом против болезни, пытаясь удержать то, что ускользает. Их работа превращается в гонку со временем, где главный ключ к разгадке может в любой момент исчезнуть навсегда.