未来世界中，工程工人道格拉斯（阿诺·施瓦辛格饰）被持续的梦境困扰，那是一系列发生在红色火星上的体验。道格拉斯在广告上发现了回忆旅行公司的介绍，虽然同事警告他这种虚拟旅行可能会危害人类的大脑，但比起亲自去一趟充斥着反政府武装的火星，回忆旅行公司确是一个不错的选择。道格拉斯如愿接受了回忆旅行的服务，但是虚拟记忆的过程突然出现错误，自此一系列不可思议的经历出现在道格拉斯的身上，先是妻子劳瑞（莎朗·斯通饰）向他发起攻击并承认自己是监视道格拉斯的间谍，后来有陌生人出现帮助他逃脱并指出他是火星独裁者针对反政府武装派出的特工，结果因为一名女子梅丽（雷切尔·蒂科汀饰）改变了立场，道格拉斯动身前往火星，那里有一切的谜底，或者一切又只是梦境一场？