Welkom bij Rekall, het bedrijf dat je wensen en verlangens inplant als echte herinneringen. Arbeider Douglas Quaid (Colin Farrell), mag dan al een hele leuke vrouw (Kate Beckinsale) hebben die hij graag ziet, toch ziet hij zo’n “mindtripje” wel zitten om zijn dagelijkse sleur te doorbreken. Zich een leven als top-spion herinneren vindt hij wel zéér oké! Wanneer de procedure onverwacht fout loopt, wordt Quaid plots zelf het doelwit en slaat op de vlucht voor de politie. Samen met een verzetsstrijdster (Jessica Biel) sporen ze hun leider (Bill Nighy) op, en proberen de corrupte Gouverneur Cohaagen (Bryan Cranston) te stoppen. De lijn tussen realiteit en fantasie wordt vaag voor Quaid, nu het lot van de wereld op het spel staat. Tijd om de confrontatie aan te gaan met zijn ware indentiteit, echte liefde en zijn eigen toekomst.