Excédé par l'injustice de son gouvernement, le Général Hummel se rend maître de l'île d'Alcatraz et menace de lancer un gaz mortel sur San Francisco. Deux hommes sont chargés de le contrer : un expert en armes chimiques, Stanley Goodspeed, et John Patrick Mason, l'unique prisonnier à s'être évadé d'Alcatraz... Ils se rendent ensemble sur l'île afin de stopper les projets destructeurs du Général.

Modeste ouvrier, Douglas Quaid rêve de s’évader de sa vie frustrante. L’implantation de souvenirs que propose la société Rekall lui paraît l’échappatoire idéale. S’offrir des souvenirs d’agent secret serait parfait… Mais lorsque la procédure d’implantation tourne mal, Quaid se retrouve traqué par la police. Il ne peut plus faire confiance à personne, sauf peut-être à une inconnue qui travaille pour une mystérieuse résistance clandestine. Très vite, la frontière entre l’imagination et la réalité se brouille. Qui est réellement Quaid, et quel est son destin ?