En un mundo diferente, algunos hijos son formados mediante mecanismos de control genético para asegurar que nacen con los mejores rasgos hereditarios de sus padres. Una base de datos identifica quién ha nacido bajo ese método y quienes no. Los primeros son los «válidos», los segundos los «inválidos». Vincent Freeman (Ethan Hawke) es un inválido y su hermano Anton (Loren Dean) es válido. Todo cambia un día, cuando el primero gana en una carrera al segundo. Es decir, cuando el que está destinado a perder gana. Entonces, Vincent descubre que no todo está perdido y que puede cumplir sus sueños.