故事發生在大斷電30年后。復制人K(瑞恩·高斯林 Ryan Gosling 飾)是新一代的銀翼殺手,在如今的世界里,人類和復制人之間的界限划分的更加明確,復制人從剛一制造出來就被灌輸了服務于人類的思想,絕對不被允許產生人類的感情。
某日,一具女性復制人的遺骨被挖掘了出來,令陸軍中尉喬伊(羅賓·懷特 Robin Wright 飾)感到震驚的是,這名女性復制人生前不僅懷過孕,還將孩子生了下來,這個孩子的存在將會徹底破壞政府苦心經營的規則和秩序。喬伊命令K找出這個孩子,並將他殺死。在一間廢棄的農場里,K發現了一些線索,然而,這些線索竟然和他被植入的過去的記憶有著千絲万縷的關聯。與此同時,復制人尼安德(杰瑞德·萊托 Jared Leto 飾)和他的手下拉芙(西爾維婭·侯克斯 Sylvia Hoeks 飾)也在尋找著這個孩子的下落。