Die Erde in nicht allzuferner Zukunft: Genetische Defekte können inzwischen schon bei der Geburt festgestellt werden, ebenso wie die voraussichtliche Lebenszeit des Neugeborenen. Wer genetisch nicht einwandfrei ist, wird zum Menschen zweiter Klasse ohne Chance auf sozialen Aufstieg, da sich die Mühe nicht lohnt. Vincent Freeman ist einer dieser Unglücklichen, der nur einen Traum hat: einmal für die Gattaca Corp. eine Arbeitsstelle im Weltraum antreten zu können. Um die Vorschriften zu umgehen, nimmt er die Identität eines begabten jungen Mannes an, den ein Unfall aller Chancen beraubt hat. Mit dessen Hilfe erträgt er chirurgische Eingriffe, um die Täuschung perfekt zu machen, immer in Angst, ein verlorenes Haar, eine Hautschuppe oder ein plötzlicher Urintest könnte die Wahrheit ans Licht bringen. Als er seinem Ziel immer näher kommt, verliebt er sich in seine Kollegin Irene.

Der junge Karrierist Bob Roberts strebt einen Sitz im Senat an. Nach außen vertritt er Wertvorstellungen wie Nationalbewusstsein und den Erhalt der Familie. Hinter der Maskerade verbergen sich skrupelloses Eigeninteresse und eine Menge leerer Versprechungen.

Seit seine Frau sich aus nachträglich betrachtet wohl nicht ganz heiterem Himmel das Leben nahm, hängt der erfolgreiche Psychiater Henry Carter aus Hollywood irgendwie neben der Spur und pfeift sich mehr Drogen rein, als wahrscheinlich gut für ihn ist. Das hat unterschiedliche Folgen für Leute, die auf seinen Rat hören, wie etwa den paranoiden Produzenten, die schöne Schauspielerin oder den aufstrebenden Drehbuchautor. Der Pro-Bono-Fall eines rebellischen Teenagermädchens, das ihn besser analysiert als er sie, gibt schließlich ihm den entscheidenden Impuls.