В центре сюжета сериала Оперативная память — опытный следователь Багрышев, который страдает от болезни Альцгеймера, но не хочет раскрывать это своим коллегам. Чтобы скрыть свой диагноз, он продолжает работать, несмотря на ухудшающуюся память. Его новым напарником становится стажер Юрий Соломин, который быстро понимает, что его партнер скрывает нечто важное, и начинает помогать ему расследовать серию убийств. По мере того как Багрышева охватывает страх перед забыванием деталей, он все чаще начинает полагаться на помощь Соломина.
Сюжет сериала строится на динамике отношений между двумя героями, а также на их взаимодействии в сложных и напряженных условиях. Расследование убийств приводит к разгадыванию не только преступных схем, но и скрытых секретов из прошлого Багрышева. Его потеря памяти становится символом борьбы с самим собой и с теми обстоятельствами, которые он не в силах контролировать.
