Die Astronauten Payton und Bower erwachen aus einem Tiefschlaf und finden sich an Bord eines riesigen Raumschiffs wieder. Ihre Erinnerung ist komplett ausgelöscht: Weder wissen sie, wie lange sie geschlafen haben, noch, warum sie hier sind. Doch ihnen bleibt nicht viel Zeit zum Überlegen, denn das Energiesystem des Raumschiffs steht kurz vor dem Zusammenbruch. Per Funk lotst Payton Bower durch enge Luftschächte zum Reaktor, damit er diesen reparieren kann. Schnell wird klar, dass die beiden nicht allein sind und sich in großer Gefahr befinden.

400 Jahre in der Zukunft, genauer im Jahre 2415, ist Æon Flux eine mysteriöse Attentäterin. Vier Jahrhunderte nach einem Virus, der fast die gesamte menschliche Rasse ausgelöscht hat, leben 5 Millionen Menschen in einer utopischen Stadt genannt Bregna. Æon kämpft um das Goodchild Regime zu vernichten, dass von ihrem Namensvetter und Herrschers von Bregna, Trevor Goodchild angeführt wird. Æon versucht Trevor Goodchild zu töten, doch kurz bevor offenbaren sich weitere Geheimnisse die entdeckt werden müssen und Verschwörungen die vereitelt werden müssen.