2084. Quaid wordt elke nacht achtervolgd door een droom dat hij op Mars is, op zoek naar de mooie Melina. Hij gaat tegen de wensen van zijn vrouw Lori in en bezoekt de Recall laboratoria. Zij beweren dat ze kunnen helpen zijn droom werkelijkheid te laten worden door hem een avontuurlijke reis in gedachten aan te bieden met een krachtige hallucinogene drug. Maar de ervaring heeft onverwachte gevolgen, de drug maakt een herinnering wakker die uit Quaid's geheugen was gewist. In feite is hij Quaid niet, hij is een gevaarlijke terrorist die vecht tegen een Martiaanse despoot, Lori is niet zijn vrouw zij is een vijandelijke agent en de rode planeet staat centraal in een angstaanjagend complot. Genadeloze moordenaars achtervolgen Quaid meedogenloos en hij gaat naar Mars waar andere herinneringen en andere gevaren op hem wachten, waaronder Melina, de vrouw van zijn dromen. Hij zal een ongelooflijke ontdekking doen over zijn eigen identiteit.