Per Douglas Quaid (Colin Farrel), sposato e innamorato della bellissima moglie (Kate Beckinsale), il viaggio virtuale è la vacanza perfetta per staccare da una vita frustrante. Durante la procedura però, qualcosa va storto e Quaid diventa un ricercato. In fuga dalla polizia, finita nelle mani del leader del mondo libero Chancellor Cohaagen (Bryan Cranston), Quaid conosce una ribelle (Jessica Biel) e si unisce a lei con lo scopo di trovare il capo della resistenza sotterranea e fermare Cohaagen. La linea tra fantasia e realtà si assottiglia e il destino del mondo oscilla nel momento in cui Quaid scopre la sua vera identità, il suo vero amore, e il suo destino.