À la fin du XXIe siècle, seuls deux territoires demeurent habitables sur la Terre: la United Federation of Britain et la Colonie, qui correspondent à une infime partie de la Grande-Bretagne et de l'Australie. Les ouvriers qui construisent des robots-policiers font la navette entre les deux par un tunnel qui transperce le coeur de la planète. L'un d'eux, Douglas Quaid, rêve d'une autre vie. Pour ce faire, il prend contact avec Rekall, une agence dont la spécialité consiste à implanter dans la mémoire une expérience complète et virtuelle. Mais la séance tourne mal et Quaid se découvre un passé mystérieux d'agent secret. Il est aussitôt pris en chasse par les autorités qui le recherchent pour trahison. Bien malgré lui, Quaid se retrouve impliqué dans un complot du gouvernement visant à envahir la Colonie avec les robots que fabriquent les ouvriers.