Don Cobb (Leonardo DiCaprio) é especialista em invadir a mente das pessoas e, com isso, rouba segredos do subconsciente, especialmente durante o sono, quando a mente está mais vulnerável. As habilidades singulares de Cobb fazem com que ele seja cobiçado pelo mundo da espionagem e acaba se tornando um fugitivo. Como uma chance para se redimir, Cobb terá de, em vez de roubar os pensamentos, implantá-los. Seria um crime perfeito, mas nenhum planejamento pode preparar a equipe para enfrentar o perigoso inimigo que parece adivinhar seus movimentos. Apenas Cobb é capaz de saber o que está por vir.