福尔在比赛中大开眼界，在采访中更是深受鼓舞，不禁对记忆产生了浓厚的兴趣，希望自己有朝一日也能够成为像库克一样拥有超强记忆能力的人，可以不用参加比赛，只要能够记住更多的经典作品和名言警句即可。因此，为了这一目标，即使福尔半信半疑，还是很诚恳地邀请库克担任自己的教练。
在记忆力方面，福尔一向认为自己只是一个普通人，因此在开始的时候他并没有多大的信心，而根据自己多年的经验来看，信心是迈向成功的第一步，没有信心就难以往下走。于是，为了找到信心，他开始查阅大量和记忆训练相关的文献资料，以便找到适合自己的入门方法。很快，福尔就找到了美国佛罗里达州立大学心理学教授K·安德斯·埃里克森及其著作《出众记忆力——来自后天而非天生》。
在书中，埃里克森讲述了自己独创的“熟练记忆法”的秘诀，告诉读者为什么以及该怎样来提高记忆力。其中还讲述了他在1978年和同事比尔·蔡司一起做过的一项研究：研究对象是美国卡内基·梅隆大学的一名研究生，姓名缩写为SF，要求他每个星期都在实验室内做数小时的简单记忆训练，即SF坐在椅子上，埃里克森和他的同事会以每秒钟报一次数字的速度来报数，SF要尽可能多地记住它们。刚开始接受训练时，SF只能一次性记住7个数字，一年之后，他便可以一次至少记下10个数字了。
随后，福尔联系到了埃里克森，经过约谈达成了协议，即福尔要向埃里克森提供记忆训练的记录数据，用来作研究，埃里克森会帮助福尔分析数据，以便能够达到更加出众的训练效果。
库克为福尔制定了记忆训练的阶段性目标。在训练的初始阶段，福尔要拜访老朋友、餐馆、艺术馆等，这些与具体的记忆训练看起来并没有直接的关联。而库克则认为，记忆的关键是创造画面，也就是将需要记住中的东西都一一进行具象化并依次对应，画面越是荒诞离奇，就越是有助于增强记忆效果。他还把记忆的过程比喻成建房子——首先要在大脑中搭建出框架（想象出一处场景来），在需要记忆的时候便把相应的画面放进这一场景中，也就是为搭建好的框架添砖加瓦，直到这座房屋建成了，记忆也就完成了。
这一方法被称为“记忆宫殿”，在美国《自然》杂志2003期上曾刊载了这样一份研究报告。报告指出，研究人员采用电磁扫描设备去比较八位“世界记忆冠军赛”的选手同另外一位普通人的脑部结构，结果他们惊讶地发现，这些“世界记忆冠军赛”的选手和普通人的大脑结构毫无差异，只不过在记忆的时候那些记忆大师们更依赖负责空间记忆的大脑区域。
这项研究结果与公元前5世纪的古希腊抒情诗人西摩尼得斯的观点基本吻合，相传这位古希腊诗人在一次宴会期间被朋友叫了出去，而就在他离开的一瞬间，整座宫殿轰然倒塌，其他的人全部被掩埋在碎石之下。后来，为了辨认出尸体的身份，国王找到了西摩尼得斯。
可是，尸体已经面目全非，西摩尼得斯感到为难，但好在他还记得那些人在宴会上所坐的位置。于是，西摩尼得斯据此成功地辨认出了尸体身份。这个故事流传已久，记忆界的大师们在研究西摩尼得斯的记忆力时，将该方法称为“记忆宫殿法”，也称为“路径记忆法”。库克由此对该现象展开了进一步研究，发现采用“先搭架，再添砖”的方法可以帮助记忆者记住任何事物，并且记忆深刻。
为此，库克发明了一套代码，即把从阿拉伯数字0到999999999中的每个数字都转换成一幅独一无二的画面，在需要记忆大量数字时，只要把各自对应的画面分别放在一处场景中即可。就这样，福尔在库克的指导下从搜集材料，到练习假设场景、创造画面，再到进一步的记忆训练。到了正式训练阶段，福尔在库克的要求下，每天坚持吃完早饭后用10到15分钟的时间背诵一首诗歌或者是一本过期年鉴中的人名；在乘坐地铁时尝试记忆整张纸上的数字或一副无规律摆放的扑克牌；平时休息时练习记忆所见到的车辆牌照、陌生号码等内容。几个月之后，福尔已经可以在脑海中建设许多场景与事物的对应画面。
埃里克森对福尔的训练进展很感兴趣，同时也不忘经常给他推荐文章，以便福尔能够找到一些不足的地方。但不久福尔的训练似乎遇到了困难，那段时间，无论福尔如何努力，成绩却一直维持原地踏步的状态，难以进一步提升。埃里克森得知之后，认为福尔需要更高目标的训练，才能有效突破极限。随后他建议福尔将记牌速率提高10%到20%，在比较容易出错的纸牌上做标记并研究犯错的原因，设法克服，在当前速率下不再犯同一错误时，再提高速率继续训练。经过练习，福尔成功地提升了记牌速率。
之后，在库克的建议下，福尔购置了一套专业耳塞和一副抗辐射护眼镜，自己又拿黑漆喷涂镜片，只留下两个小孔观看外界，以便在接受训练时集中注意力。
几个月过去了，福尔的记忆能力得到了大幅提升，记牌速率也突飞猛进，比如在记数字的项目中，他的成绩已经非常接近全国纪录了。
但是，福尔却在日常生活中忘性很大，他会找不到钥匙，记不住朋友的电话号码，丢三落四的事情经常发生。库克认为，这根本不影响福尔在比赛时的能力发挥。所以，他鼓励福尔报名参加下一届的“美国记忆冠军赛”，还引用了中国武打影星李小龙的名言来鼓舞他：“人类无极限。”
2006年3月，“美国记忆冠军赛”如期在纽约举行，福尔和另外一位来自弗吉尼亚州里士满的商业咨询师拉姆·科利位于舞台中央位置，挑战速记扑克牌；主裁判坐在演播室的前排，现场大约有一百位观众，三架摄像机对准舞台，其中有一台是专门对福尔进行面部特写的；两名评论员则负责向现场以及全国的观众做解说。在主裁判宣布比赛开始时，助理裁判当即按下了计时器。
只见福尔左手拿眼前已经洗过的一副纸牌，右手由上往下依次取牌，每次拿三张，与此同时还在大脑中设置“记忆宫殿”的场景（福尔以自己童年时期位于首都华盛顿的家为场景）：
电影动画片中的人物“绿巨人”正在他家的门口骑着一辆静止不动的自行车，戴着一对大而沉的耳环，耳垂在重力的作用下下坠，即梅花3、方块7、黑桃J；
电影明星特里·布拉德肖坐在楼梯下的镜子边的轮椅上，即红桃7、方块9、红桃8：
一个侏儒飞行员戴着宽边帽在布拉德肖身后，背着伞从飞机上跳下来，即黑桃7、方块8、梅花4；
喜剧演员杰里·塞恩菲尔德流着鲜血，趴在走廊上的一辆兰博基尼的引擎盖上，即红桃5、方块A、红桃J；
福尔和艾伯特·爱因斯坦在父母的卧室门前练习太空舞步，即黑桃4、红桃K、方块3：
……
直到看完所有的牌，福尔花了1分40秒的时间，此时，全场焦点聚集在福尔的身上，助理裁判又递给了他一副新的纸牌，紧接着，福尔便深吸一口气，开始回忆起刚刚的“记忆宫殿”。假如他可以在5分钟之内做到，那他便是全国新的纪录的创造者。
只见他按照之前的顺序抽取纸牌，边回忆边整理它们，最后，他成功地完成整副牌的回忆并摘下耳塞和自制的护眼“墨镜”。此时，摄像机已经调整好了最佳角度，助理裁判依次翻开先前的第一副牌，而另一边，福尔也依次翻开刚刚排好的纸牌，结果由第一张开始，到最后一张，每一张都准确对应！
在短短的几分钟内记住一长串随机数字、一副被打乱的扑克牌、聚会上众多客人的姓名和面孔、一篇好几页长的文章等，对于我们这些普通人来说，简直就是天方夜谭。但美国记者乔舒亚·福尔却通过自己和教练库克的共同努力，成功地做到了！最终突破极限，从一位自由记者成功转行成为一名记忆大师，并于2006年“美国记忆冠军赛”以打破纪录的成绩成为速记纸牌项目的冠军。
