Paul Armstrong, un profesor de derecho en Harvard, recibe una noche la visita de una mujer negra que ha viajado desde Florida para que le ayude a salvar a su nieto Ferguson, condenado injustamente a la silla eléctrica por la violación y el asesinato de una niña blanca. Aunque en un principio Armstrong se resiste a aceptar el caso porque actualmente ya no ejerce de abogado, decide trasladarse temporalmente a Florida para investigar y ayudar a Ferguson. En su búsqueda de la verdad, Armstrong descubre que el chico se vió obligado a confesarse culpable frente a un violento policía local.

El Coronel Terry Childers es un veterano marine, un oficial condecorado con experiencia de combate en Vietnam, Beirut y Tormenta del Desierto, todo un patriota, un héroe. Pero ahora el país a quien tan bien ha servido lo ha procesado por una misión de rescate que no terminó bien. Como abogado ha elegido al Coronel Hays Hodges, un camarada de armas que le debe la vida a Childers. Hodges no es el mejor abogado en servicio, pero Childers confía en él como un hermano de la Marina que sabe lo que es jugarse la vida bajo el fuego. Atrapado por el deber y por la amistad, Hodges acepta el caso de mala gana, incluso empieza a dudar del hombre que salvó su vida en Vietnam treinta años antes.

En el futuro, la mayor parte de los niños son concebidos in vitro y con técnicas de selección genética. Vincent (Ethan Hawke) es uno de los últimos niños concebidos de modo natural, pero nace con una deficiencia cardíaca por la cual no le otorgan más de treinta años de vida. Es un ?no válido?, alguien condenado a ocupar los puestos menos gratos de la sociedad. Por el contrario, su hermano Anton recibe lo mejor de la carga genética de sus padres, lo cual le garantizará el acceso a infinidad de oportunidades. Desde niño, Vincent sueña con ir al espacio, pero por su condición de no válido es consciente de que nunca podrá ser elegido haga lo que haga. Durante años ejerce toda clase de trabajos hasta que un día contacta con un hombre que le proporciona la llave para pasar a la élite: adoptar la identidad de Jerome, un deportista válido que se quedó paralítico por culpa de un accidente. Así Vincent podrá acceder a la Corporación Gattaca, una industria aeroespacial donde es seleccionado para una misión a Titán. Para hacer frente a las constantes pruebas genéticas a las que es sometido, deberá emplear inteligentemente las muestras de sangre y tejidos que Jerome le prepara. Todo irá bien hasta que el director de la misión es asesinado y las consecuentes investigaciones irán generándole dificultades para poder proseguir con su plan.