L'agente K è un blade runner della polizia di Los Angeles, nell'anno 2049. Sono passati trent'anni da quando Deckart faceva il suo lavoro. I replicanti della Tyrell sono stati messi fuori legge, ma poi è arrivato Niander Wallace e ha convinto il mondo con nuovi "lavori in pelle": perfetti, senza limiti di longevità e soprattutto obbedienti. K è sulle tracce di un vecchio Nexus quando scopre qualcosa che potrebbe cambiare tutte le conoscenze finora acquisite sui replicanti, e dunque cambiare il mondo. Martine (Wynona Ryder) è un'attrice che comincia a mostrare segni di instabilità quando viene coinvolta in una nuova produzione che la travolge del tutto. Non riuscendo più a tenere saldo il confine tra la vita reale e quella di finzione, Martine si sente constantemente osservata e sotto pressione, come se qualcuno stesse decidendo in anticipo ogni sua mossa. Tormentata da sogni e visioni ricorrenti, si sente al centro di un complotto contro di lei ...