故事发生在大断电30年后。复制人K(瑞恩·高斯林 Ryan Gosling 饰)是新一代的银翼杀手,在如今的世界里,人类和复制人之间的界限划分的更加明确,复制人从刚一制造出来就被灌输了服务于人类的思想,绝对不被允许产生人类的感情。
某日,一具女性复制人的遗骨被挖掘了出来 ,令陆军中尉乔什(罗宾·怀特 Robin Wright 饰)感到震惊的是,这名女性复制人生前不仅怀过孕,还将孩子生了下来,这个孩子的存在将会彻底破坏政府苦心经营的规则和秩序。乔什命令K找出这个孩子,并将他杀死。在一间废弃的农场里,
为了应对愈演愈烈的温室效应,世界各国在2014年发射了代号CW-7的冷冻剂,谁知却将地球推入了万劫不复的极寒深渊。大多数的人类死于寒冷与恐慌,只有为数不多的数千人登上了威尔福德工业开发的列车,成为永不停歇的流浪者。这列火车借助威尔福德(艾德·哈里斯 Ed Harris 饰)开发的永动引擎,并且配备各种完备设施,在之后的十七年里构建了属于自己的独立生态系统,周而复始旋转在43.8万公里的漫长旅途中。生活在末尾车厢的底层人民一直饱受压迫,为了争取自由和权力,他们在过去发起过多次暴动,但无疑例外均以失败告终。