故事发生在大断电30年后。复制人K（瑞恩·高斯林 Ryan Gosling 饰）是新一代的银翼杀手，在如今的世界里，人类和复制人之间的界限划分的更加明确，复制人从刚一制造出来就被灌输了服务于人类的思想，绝对不被允许产生人类的感情。 某日，一具女性复制人的遗骨被挖掘了出来 ，令陆军中尉乔什（罗宾·怀特 Robin Wright 饰）感到震惊的是，这名女性复制人生前不仅怀过
女教师萨曼莎（吉娜·戴维斯 Geena Davis 饰）和8岁的女儿一起在宁静的小镇里过着安逸的生活，一切都令她感到十分满意，除了她曾经失去过部分记忆这一点。在一次车祸中，她失去的记忆开始复苏，而脑中出现的一些零碎片段让她对自己曾经的身份产生了怀疑。
通过私家侦探米奇（塞缪尔·杰克逊 Samuel L. Jackson 饰）的帮助，萨曼莎得知自己竟是一名联邦调查局的特工，而在调查局里，一个无意中得知了老板秘密的特工是不受欢迎的。萨曼莎仍然健在的消息不胫而走，她能够感觉到，一些非常残暴的恐怖分子正在渐渐接近
