西暦２０２１年、人類は電子機器から発せられる電磁波により”ＮＡＳ”と呼ばれる奇病に苛まれていた。ジョーニー・ネモニック（キアヌ・リーブス）は頭に埋め込んだチップに記憶し、それを運び届けるという運び屋の仕事をしている。ある日、許容量を超えた情報を受け持ち、北京からニューアークシティまで運ぶ仕事を任されるが、実は人類存亡をかけた仕事だった。