Bem-vindo à Rekall, companhia que pode transformar seus sonhos em memórias reais. Para um operário de fábrica como Douglas Quaid (Colin Farrell), embora tenha uma bela esposa, Lori (Kate Beckinsale), que ama, a viagem pela mente soa como as férias perfeitas de sua rotina frustrante - memórias reais de uma vida como espião podem ser exatamente o que ele precisa. Mas, quando a operação dá errado, Quaid se torna um homem caçado. Perseguido pela polícia - controlada por Vilos Cohaagen (Bryan Cranston), líder do mundo livre - Quaid se alia à rebelde Melina (Jessica Biel) para encontrar o líder da resistência do submundo Kuato (Bill Nighy) e derrotar Cohaagen.