Первая серия «Оперативной памяти» начинается с нового убийства: в лесу обнаруживают труп, и дело поручают известному майору Андрею Филипповичу Багрышеву (Андрей Смоляков). Багрышев – легенда оперативного розыска, но его профессиональная карьера может быть закончена из-за прогрессирующей болезни Альцгеймера, о которой он узнал буквально сегодня утром.
В качестве дополнительного удара судьбы к нему прикрепляют молодого стажера Юрия Соломатина (Кузьма Сапрыкин). Для опытного опера это становится настоящим и болезненным напоминанием о приближающейся пенсии, хотя он понимает, что его память уже сильно начинает подводить. Первым делом он всячески пытается отделаться от ученика.
На месте преступления Соломатин находит мобильный телефон жертвы и вместе со следователем восстанавливает картину произошедшего. По их мнению, убитый приехал на этот пустырь за закладкой с наркотиками. Водитель такси это понял и решил подождать клиента. Возникла драка в результате, которой водитель совершил убийство ради маленького пакетика.
Полицейские ловят таксиста, но он оказывается невиновен. Соломатин обнаруживает в багажнике машины Багрышева ружье, и отрезанный палец человека. Андрей вспоминает события прошлой ночи и едет в лес, где он пытал участника дела, связанного с похищением. Мужчина, который всю ночь провел прикованный к дереву, во всем сознается. В результате благодаря незаконным методам работы Андрея заложника удается спасти, а его похитителей арестовать.
На следующий день Багрышев отдает Соломатину рапорт о своем увольнении и просит положить его вечером на свой стол. Юрий понимает, из-за чего Андрей Филиппович хочет уйти. Он садится к нему в машину и они вместе снова едут на место преступления. Там Багрышев рассказывает свою версию событий. Убитый действительно приехал за закладкой, но найти ее не успел, так как увидел, что с моста неподалеку кто-то упал. По версии опера убитый бросился в воду спасать, а когда вышел на берег, его убили и оттащили в лес, чтобы отвести полицию от места, где с моста что-то скинули в реку.
Вечером Юрий пришел к Андрею домой с бутылкой водки. Молодой человек осознал, что Багрышев обладает всеми знаниями, которые ему так нужны. Он предлагает своему наставнику пока не увольняться и передать все, что знает ему. А с провалами в памяти он ему поможет, став его своеобразной оперативной памятью. В финале первой серии Багрышев соглашается на план Соломатина.
