2048. Doug Quaid rêve chaque nuit qu'il est sur la planète Mars à la recherche de la belle Melina.
Il va bientôt s'apercevoir que son rêve était artificiel et que sa femme est une espionne chargée de veiller à son reconditionnement mental.

Doug se souvient d'un séjour réel sur Mars, à l'époque où il était l'agent le plus redouté. Il décide de s'envoler sur Mars à la recherche de son énigmatique passé.