Die Polizisten Marshall (Henry Cavill) und Rachel (Alexandra Daddario) jagen einen Frauenmörder, der seine Opfer über das Internet findet. Mit Hilfe des unberechenbaren Cooper (Ben Kingsley) kommen sie dem Täter schließlich auf die Schliche. Doch als sie glauben, ihn geschnappt zu haben, stellt der psychisch kranke Gefangene Simon (Brendan Fletcher) sie vor viele Rätsel und schnell wird klar, dass dort draußen immer noch Frauen in Gefahr sind. Die Cops müssen versuchen, ihrem Gefangenen seine Geheimnisse zu entlocken, um weitere Morde zu verhindern. Unterdessen werden sie für die Komplizen des Mörders selbst zu Zielen...

Im Los Angeles des Jahres 2048 kämpfen die Cops gemeinsam mit humanoiden Robotern, den sogenannten "Synthetics", gegen das inzwischen übermächtig gewordene Verbrechen. Im Zentrum steht Detective John Kennex, der den Androiden nach einem tragischen Unfall nicht mehr über den Weg traut. Dementsprechend wenig begeistert ist er, als ihm der Synthetic Dorian als neuer Partner zugeteilt wird.