Лукас Нолан (Адам Коуплэнд) давно работает в ФБР. Он сменил несколько должностей и теперь занимается допросами подозреваемых. Начальство ценит его за то, что он способен найти подход почти к любому преступнику и выудить у него нужную информацию. Но однажды герою фильма «Допрос» приходится иметь дело с весьма странным типом. Задержанный по подозрению в причастности ко взрыву предлагает Лукасу свои правила игры в обмен на информацию о местонахождении еще одной бомбы.
Действия картины происходят в далеком 2084 году. Строитель Дуглас Куэйд (Шварценеггер) регулярно видит сны, в которых он находится на Марсе в компании милой девушки. Он решает пошерстить в анналах памяти с помощью уникальных услуг компании «Реколл», обещающей прекрасный отпуск в мире собственных воспоминаний. Дугласу вживляют память, и он готовится отправиться в необычное путешествие на Красную планету в качестве шпиона. Неожиданно обнаруживается, что у Дугласа была стерта область памяти, и его прошлое действительно было связано с Марсом. «Реколл» по новой чистит ему мозги, и бедняга отправляется домой, где его уже ждет разгневанная жена, которая пытается его убить, и излишне агрессивные коллеги по работе.