Suite à la mort de sa femme aux mains d'un voleur, un homme ne pense qu'à se venger. Malheureusement, le meurtrier lui a infligé une blessure à la tête qui lui a fait perdre sa mémoire à court terme. Pour mener à bien sa quête, l'homme doit se fier sur des Polaroïds annotés et des indications qu'il se tatoue sur le corps.
Au 22e siècle, les ordinateurs gouvernent la Terre et utilisent les humains comme source d'énergie. Pour ne pas que les humains se rendent compte, les ordinateurs leurs simulent une vie virtuelle qui leurs laisse croire qu'ils vivent au 20e siècle. Un homme (Keanu Reeves) se rendre compte que sa vie n'est en fait qu'un mirage. Aidé de Morpheous, le chef d'un groupe de pirates d'informatique, il mène une révolte contre les ordinateurs dans l'espoir de retrouver la liberté.