In einer Brennelemente-Fabrik des Unternehmens Kerr-McGee passieren immer wieder Unfälle im Umgang mit radioaktiven Stoffen. Gegenüber den Angestellten werden diese jedoch verharmlost, Sicherheitsdokumente werden gefälscht. Die Chemietechnikerin Karen Silkwood (Meryl Streep) will angesichts der Häufung der Ereignisse die Augen nicht mehr verschließen und beginnt damit, sich in der Gewerkschaft zu engagieren. Sie wird aufgefordert, Beweise zu liefern, um diese in den Verhandlungen mit der Konzernleitung einsetzen zu können. Unter zum Teil geheimnisvollen Umständen wird sie selbst mehrmals radioaktiv kontaminiert. Auch in ihrem Privatleben muss sie Rückschläge einstecken. Ihr Rückhalt in der Belegschaft sinkt, ihr Freund verlässt sie eine Zeitlang, da er ihr Engagement nicht teilen will.

Der Film spielt im Jahre 1935 in Waxahachie in Texas. Edna Spalding lebt mit ihrem Mann Royce auf einer Farm. Royce, Sheriff des Ortes, wird eines Nachts wegen eines randalierenden Schwarzen gerufen und bei dem Einsatz erschossen. Edna ist von nun an auf sich selbst gestellt: Sie muss für ihre Kinder Possum und Frank sorgen, doch gleichzeitig belasten sie finanzielle Probleme. Albert Denby, der Bankier, pocht auf die Rückzahlung des ausstehenden Kredits und rät Edna, die Farm zu verkaufen. Die Witwe weigert sich, und der Landarbeiter Mose, den sie bei sich aufgenommen hat, rät ihr, Baumwolle anzubauen.

Charlie Babbitt, ein aalglatter und selbstverliebter Autohändler aus Kalifornien, bekommt beim Import italienischer Sportwagen Probleme mit den Umweltanforderungen, die er seinen Kunden verheimlicht, um Zeit zu gewinnen. Als er wenig später mit seiner Freundin Susanna auf dem Weg zu einem gemeinsamen Wochenende ist, erfährt er vom Tod seines Vaters, Sanford Babbitt. Charlie gibt sich zunächst emotionslos, macht sich aber unverzüglich mit Susanna auf den Weg nach Cincinnati, Ohio, wo das Begräbnis stattfindet. Aus dem Gespräch der beiden wird deutlich, dass Susanna gern eine tiefere Beziehung zu ihm hätte, er aber keine aufrichtigen Gefühle zeigt und auch zu ihr emotionale Distanz hält.

Der Bauarbeiter Douglas Quaid führt im Jahre 2084 ein befriedigendes, aber wenig ereignisreiches Leben mit seiner attraktiven Ehefrau Lori. Quaid träumt intensiv von einem anderen Leben auf dem Mars. In diesen Träumen taucht immer wieder eine brünette Frau auf, mit der ihn ein besonders intimes Verhältnis zu verbinden scheint. Angeregt von einer Werbung beschließt er, die Dienste von REKALL Inc. in Anspruch zu nehmen. REKALL verspricht seinen Kunden, künstliche Erinnerungen einzupflanzen, die nicht von echten zu unterscheiden sind. Obwohl der Kunde vorher darüber informiert wird, dass das „Erlebte“ nicht real ist, sollen die „Erinnerungen“ dieselben Emotionen wie echte Erlebnisse auslösen.