人类与复制人之间的脆弱共存再次走到崩溃边缘。2049年，历经泰瑞尔公司破产与全球大停电后，实业家尼安德·华莱士接管了基因工程遗产，开发出绝对服从命令的新型连锁九型复制人。洛杉矶警局的银翼杀手K（瑞恩·高斯林 饰）便是一名服役于体制内的复制人，他的职责就是猎杀早已被废除的前代旧型型号。

在一次对旧型号复制人萨珀的常规退役清剿中，K在农场枯树深处挖出了一具被严密掩埋的女性遗骸。随后的法医解剖带来了一记晴天霹雳：这名死于三十年前难产的复制人女性曾经正常受孕并产下子嗣。这一彻底颠覆物种界限与生物学定义的真相，引来了警局高层乔希（罗宾·怀特 饰）的恐慌与华莱士集团的疯狂觊觎。为了防止社会秩序走向血腥暴乱，K奉命抹去一切生还婴儿的证据。

伴随着记忆迷宫的层层剥离，K发现自己脑海深处的童年木马记忆竟与现实中的调查线索惊人重合，他开始怀疑自己就是那个奇迹般的孩子。追寻之下，他踏足早已成为橙色核辐射荒原的旧拉斯维加斯，找到了失踪三十年的传奇银翼杀手里克·戴克（哈里森·福特 饰）。然而，追兵瞬息而至，灵魂的自我救赎与存在主义的残酷真相，在这场暴雨与风雪交织的对决中终于迎来了最终判定。