En gang i fremtiden er det utstrakt bruk av roboter kalt «surrogater», fjernstyrte menneske-lignende roboter som kan samhandle med resten av samfunnet. En robot er prikk lik den personen som har kjøpt den, slik at menneskene kan oppleve alt som skjer uten å forlate sine egne hjem. En surrogat-operatør er beskyttet mot skade, og de føler ingen smerte når surrogaten deres blir ødelagt. FBI-agent Tom Greer (Bruce Willis) har et anstrengt forhold til sin kone Maggie (Rosamund Pike), på grunn av deres sønns død flere år tidligere. De snakker knapt sammen, og kommuniserer utelukkende gjennom hver sin surrogat. Hun kritiserer hans ønsker om å samhandle med deres virkelige kropper. Tom og en kollega, agent Jennifer Peters (Radha Mitchell), skal etterforske dødsfallet til to personer som ble drept da deres surrogater ble ødelagt ved en nattklubb. Jarid Canter (Shane Dzicek), ett av ofrene, er sønn av Dr. Lionel Canter (James Cromwell), oppfinneren av surrogater.