Świat przyszłości. Euroameryka i Nowy Szanghaj walczą między sobą o wpływy. Pracownik pewnej fabryki zaczyna podejrzewać, że jest szpiegiem. Problem w tym, że nie ma pojęcia, dla której ze stron działa. Witajcie w Rekall, firmie, która przemieni wasze marzenia w prawdziwe wspomnienia. Dla pracownika fabryki Douglasa Quaida (Colin Farrell) taka mentalna przygoda wydaje się być miłą odskocznią od frustrującej codzienności. Co prawda nie ma zbytnich powodów do narzekań - ma piękną żonę (Kate Beckinsale), którą kocha, ale możliwość wdrukowania sobie wspomnień o życiu w roli super agenta wydaje mu się wyjątkowo kusząca. Niestety, terapia, której ma się poddać przybiera kompletnie inny obrót i zamiast życia w glorii wspomnień super szpiega Quaid staje się ściganym numer jeden. Ucieka przed policją, na czele której stoi Cohaagen (Bryan Cranston), a do tego jedyną osobą, której może zaufać jest rebeliantka i członkini podziemnego ruchu oporu (Jessica Biel), któremu przewodzi Kuato (Bill Nighy). W tej splątanej rzeczywistości zacierają się granice pomiędzy prawdziwym i wymyślonym światem, a przyszłość ludzkości wydaje się być całkowicie niepewna. Wraz z rozwojem akcji Quaid odkrywa swoją prawdziwą tożsamość, prawdziwą miłość i prawdziwe przeznaczenie.