Сериал «Оперативная память» рассказывает историю майора Багрышева, чья карьера подходит к концу. Он получает в напарники молодого стажёра Соломатина, видя в этом лишь формальность перед отставкой. Однако всё меняется, когда Багрышев обнаруживает у себя симптомы серьёзной болезни, угрожающей не только работе, но и памяти.
Соломатин, вопреки ожиданиям, не считает это назначение пустой тратой времени. Он видит в майоре настоящего профессионала и предлагает необычную сделку. В обмен на бесценный опыт Багрышева, стажёр становится его живой записной книжкой, подстраховывая и помогая ориентироваться в деталях, которые начинают ускользать.
Их странный тандем сразу же проходит испытание делом — находят два тела, а способ убийства до боли знаком Багрышеву. Он уверен, что преступник, которого он когда-то остановил, мёртв. Теперь им предстоит гонка со временем, где каждый забытый факт может стоить новой жизни, а доверие между напарниками становится главным ключом к расследованию.