Alex a une relation complexe avec sa mère, Cassie. Dans l’espoir de retrouver un véritable lien avec elle, l’adolescente accepte de participer à une expérience d'implantation de mémoire. Les souvenirs de Cassie, bien que confus, sont transférés dans le cerveau de sa fille. Ils doivent permettre à Alex de comprendre ce que sa mère a vécu lorsqu’elle était enceinte.
Pour déclencher ces souvenirs, les deux femmes se lancent dans road-trip sur le chemin du passé de Cassie. Mais les événements décrits par Cassie ne correspondent pas à ceux qu’Alex découvre progressivement…
Entre souvenirs  oubliés et inventés, peut-on se fier à sa mémoire  ?
 
Avec Memory Lane, l'auteure à succès, Sara Shepard, livre un thriller rapide et haletant.