Nachdem er und seine Frau ermordet wurden, wird Ray Garrison von einem Team aus Wissenschaftlern wiedererweckt. Mit Nanotechnologie ausgestattet wird er zu einer übermenschlichen Tötungsmaschine - Bloodshot. Während er mit anderen Supersoldaten trainiert, kann er sich zunächst an nichts aus seinem früheren Leben erinnern, aber alsbald kehren seine Erinnerungen zurück. Er bricht aus der Einrichtung aus und sinnt auf Rache, findet jedoch heraus, dass die Verschwörung weit größer ist als er bisher dachte.

Die neurotische Audrey fällt eines Tages aus allen Wolken, als sie herausfindet, dass ihr vermeintlich so langweiliger Ex-Freund Drew die ganze Zeit ein internationaler Spitzenspion war. Als ihr ein USB-Stick mit gefährlichen Daten in die Hände fällt und sie zusammen mit ihrer besten Freundin, der chaotischen Morgan, einen Mordanschlag auf ihren Verflossenen beobachtet, macht sie sich aus dem Staub und flüchtet aus Amerika. Es beginnt eine wilde Jagd durch die Hauptstädte Europas, bei der den beiden Freundinnen, nicht nur die CIA, sondern auch osteuropäische Killer sowie ein mysteriöser britischer Geheimagent namens Sebastian auf den Fersen sind. Dabei stellt sich schnell heraus, dass Audrey und Morgan nicht unbedingt das Zeug zum Agenten haben...