续集故事继续围绕杰克(汤姆·克鲁斯 饰)展开,他重回弗吉尼亚州的军事基地和苏珊·特纳少校会面,要解决一些个人问题。此时,特纳却意外被捕。杰克同时也陷入谜团,因为他被诬告犯有重罪,而且牵涉到一个自己完全不知道的小孩。这些,杰克都记不起来了。他要克服重重困难,去寻找特纳,最终解决问题。
卡勒姆·林奇(迈克尔·法斯宾德饰)在死刑即将执行之前清醒过来,发现他被索菲娅(玛丽昂·歌迪亚饰)选中,来参加一个能让人类摆脱暴力冲动的计划。虚拟现实机器Animus能让用户体验祖先的记忆,被绑在机器上之后,卡勒姆·林奇意识到他是生活在西班牙宗教法庭时期一位刺客阿圭拉的后裔,他们寻找的是可以控制自由意志的伊甸园苹果。索菲娅在父亲艾伦(杰瑞米·艾恩斯饰)施加的压力下不情愿地操纵着卡勒姆·林奇回到过去寻找伊甸园苹果在现代世界的下落,威胁着他身体和心理的健康。但在杀手同行穆萨(迈克尔·威廉姆斯饰)暗示了卡勒姆·林奇,提醒他艾伦有可能动机不纯之后,卡勒姆·林奇开始重新考虑他的行为和动机,而人类自由意志的命运也变得悬而未决……
道姆·柯布(莱昂纳多·迪卡普里奥LeonardoDiCaprio饰)与同事阿瑟(约瑟夫·戈登-莱维特JosephGordon-Levitt饰)和纳什(卢卡斯·哈斯LukasHaas饰)在一次针对日本能源大亨齐藤(渡边谦饰)的盗梦行动中失败,反被齐藤利用。齐藤威逼利诱因遭通缉而流亡海外的柯布帮他拆分他竞争对手的公司,采取极端措施在其唯一继承人罗伯特·费希尔(希里安·墨菲CillianMurphy饰)的深层潜意识中种下放弃家族公司、自立门户的想法。为了重返美国,柯布偷偷求助于岳父迈尔斯(迈克尔·凯恩MichaelCaine饰),吸收了年轻的梦境设计师艾里阿德妮(艾伦·佩吉EllenPage饰)、梦境演员艾姆斯(汤姆·哈迪TomHardy饰)和药剂师约瑟夫(迪利普·劳DileepRao饰)加入行动。在一层层递进的梦境中,柯布不仅要对付费希尔潜意识的本能反抗,还必须直面已逝妻子梅尔(玛丽昂·歌迪亚MarionCotillard饰)的处处破坏,实际情况远比预想危险得多……