- 柯克船长（克里斯·派恩 Chris Pine 饰）和企业号的船员们来到了银河系中未知的一个区域，开始完成他们5年的任务——探索新世界，寻找新物种。却在途中滞留异星，遭遇了当地种族追杀，他们必须找到方法离开这个星球。
- 主人公道格拉斯·奎德（柯林·法瑞尔 Colin Farrell 饰）是一名普通的工厂工人，不普通在于他拥有一位漂亮的妻子（凯特·贝金赛尔 Kate Beckinsale 饰），两人看似十分恩爱。但道格拉斯内心却似乎有某种不满足，在夜晚时常怪梦连连，梦见自己身处火星，而在工作中也总是恍惚走神。在朋友的劝说下，他决定自己该度个假，于是来到了Rekall公司，希望植入火星间谍的记忆以满足自己的大脑对于冒险的渴望。可是就在植入记忆的过程中，意想不到的事情发生了。奎德突然成了“政府”追杀的逃犯，而他发现自己竟然有着过人的身手。逃离Rekall之后，奎德遇到了一名叛军的女战士（杰西卡·贝尔 Jessica Biel 饰），两人并肩作战但彼此却并不信任。就连奎德深爱的妻子Lori，现在也变成了追杀他的超级女特工。究竟什么是真实，什么是虚幻，哪些是梦境，哪些才是真实发生过的记忆，这一切让奎德根本无法分辨，他必须寻找到自己真实的身份、爱人和命运。
- 哈罗德·李（约翰·赵 John Cho 饰）喜欢的女孩玛丽娅去了阿姆斯特丹，他决定追随而至，想尽一切办法赢得她的欢心。在机场，卡玛·派特（卡尔·潘 Kal Penn 饰）偶然遇到了他的前女友温妮莎，却惊讶地发现她就要结婚了。卡玛还没上飞机呢，他就和机场的警卫发生了激烈的争吵，差一点误了事，不过两人最终成功地登上了飞机。由于等不及在飞机上那漫长的6个小时，卡玛跑到厕所里自制了一个“无烟器”--骚乱由此引发，“无烟器”被误认成炸弹，而哈罗德和卡玛则不幸地被当成恐怖分子。这场突发事件致使飞机改变了航向，把他们送到了关塔那摩湾的监狱中关了起来。不甘心的两人成功越狱，从关塔那摩湾跑出来之后，哈罗德和卡玛途经迈阿密抵达德州--温妮莎婚礼的举办地，决定破坏婚礼。但不知道紧随在他们身后的是国家安全局的长官罗恩·福克斯，他要重新抓回这两个高度危险的恐怖分子......
