În căutarea memoriei este, pe de o parte, povestea descoperirilor care, de-a lungul mai multor decenii, au contribuit la nașterea „noii științe a minții”, cum o numește autorul, rezultată din fuziunea psihologiei behavioriste, psihologiei cognitive, neuroștiințelor și biologiei moleculare. Este istoria unei științe care încearcă să explice memoria și alte aspecte ale minții omenești din punct de vedere biologic, propunându-și în același timp să înțeleagă mai bine și să trateze afecțiuni psihice precum depresia, schizofrenia sau tulburările asociate procesului de îmbătrânire.

Pe de altă parte, este povestea unui om care în copilărie fuge în Statele Unite ale Americii din Viena ocupată de Hitler, pentru ca, la maturitate, să fie atras pentru totdeauna de tainele neurobiologiei, dar și de psihanaliză.