Eine Gruppe von Medizinstudenten will das Geheimnis lüften, ob es ein Leben nach dem Tod gibt. Um Nahtoderfahrungen zu erleben, lassen sich die angehenden jungen Ärzte rund um Courtney kurzzeitig in einen todesähnlichen Zustand versetzen, und ihre Herzfunktion zeigt in diesem Moment eine Nulllinie. Nach wenigen Minuten wird das Versuchskaninchen von den anderen Studenten wiederbelebt. Neben Courtney sind dies Marlo, Sophia und Ray. Sie alle mussten in ihrer Vergangenheit persönliche Tragödien hinnehmen, und vom Jenseits hat jeder von ihnen eine andere Erinnerung.

Herzlich Willkommen bei Rekall, der Firma, die ihre Träume dank ihres Total Recall Verfahrens in reale Erinnerungen verwandeln kann. Für den Fabrikarbeiter Douglas Quaid klingt der Urlaub, den man nur in seiner Phantasie macht, nach der perfekten Lösung, seinem frustrierenden Leben zu entgehen. Obwohl er eine wundervolle Frau hat, die er liebt, könnten die Erinnerungen an ein Leben als Super-Agent genau das sein, was Douglas gerade braucht. Bei der Gedankenbefüllung geht jedoch etwas schief und Quaid wird plötzlich zu einem gejagten Mann. Auf der Flucht vor der Polizei verbündet sich Quaid mit einer Rebellenkämpferin. Zusammen wollen sie den Anführer jener Untergrundorganisation finden und Cohaagen aufhalten. Die Linie zwischen Fantasie und Realität beginnt zu verschwimmen und das Schicksal seiner Welt hängt am seidenen Faden, als Quaid herausfindet, was seine wahre Identität, seine wahre Liebe und sein wahres Schicksal ist.