Il film racconta la storia di Greg (Owen Wilson), un uomo che si ritrova a fluttuare tra due mondi, uno dei quali crede sia una simulazione. Greg sta attraversando un momento complicato della sua vita: ha da poco perso il lavoro e si è separato da sua moglie. L’uomo è insoddisfatto fino a quando un giorno incontra l’affascinante e misteriosa Isabel (Salma Hayek). La donna vive per strada e crede che il brutto mondo intorno a lei sia in realtà una complessa simulazione generata al computer, all’interno di un mondo reale felice e pacifico. Greg inizialmente dubbioso, scoprirà presto che le folli teorie di Isabel potrebbero essere vere.