In un futuro prossimo, nonostante ami la moglie Lori (Kate Beckinsale), Douglas Quaid (Colin Farrell) sente la necessità di dover cambiar vita e cancellare per sempre i ricordi di un'esistenza frustante. Sogna di poter vivere un'esperienza eccitante e piena di adrenalina e la Rekall, una società che promette di far divenire realtà ogni fantasia, sembra fare al caso suo. Decide così di sottoporsi a un esperimento che possa regalargli i ricordi di un'esperienza da sogno ma, durante la sessione, la procedura di installazione della nuova memoria si intoppa e lo catapulta in una nuova e pericolosa realtà. Con alle costole Cohaagen, il cancelliere dell'Unione Federale che lo vuole catturato e impossibilitato all'azione, Douglas è costretto ad allearsi con una giovane combattente ribelle (Jessica Biel) e rintracciare il capo della resistenza clandestina (Bill Nighy) pur di salvare se stesso e il destino del mondo intero....