一艘快艇箭一般地飞入一个密林环抱的狭长湖泊，驾驶快艇的是本片的主人公迪麦利和他的搭档玛姬。他们正在与新研制成功的生化战士进行较量，这是对生化战士体能所进行的测试的一部分。迪麦利很希望在测试中战胜对手，以证明人并不比生化人差。
一群强壮的生化战士驾着快艇气势汹汹地追了上来，湖面上展开了一场惊心动魄的搏杀，人数上的劣势迫使迪麦利和玛姬弃艇而逃。
迪麦利和玛姬在林中飞奔。迪麦利回头观望，却发现玛姬不见了。他反身寻找，发现玛姬已经被这队生化战士的首领罗密欧绑在树上，那该死的大块头儿正对她动手动脚。迪麦利怒不可遏，一枪将他轰飞。可他还没来得及救下玛姬，从后面扑上来的生化人已将他摁入水坑中，残忍地折磨他。就在这生死关头，总部通过特殊的传感器命令生化人停止行动。凶煞般的生化人立刻变得理智起来，为首的罗密欧向迪麦利伸出手来。他就势爬起，无可奈何地猛一甩头，测试结束了。
生化人研究中心。生化战士研究项目主持人莱思医生正在询问参加这次训练的成员的体能情况，他关切地问迪麦利是否需要对他进行强化，迪麦利一笑置之。“我只希望能重新开始。”他不服气地说。
所有在这次训练中受伤的生化战士都被送到“复原室”，这里先进的技术使他们的损伤在几分钟之内就得以恢复。迪麦利在这里看到的情景使他回忆起自己的过去，原来他也是一个生化人，他是在一次战斗中牺牲后被改造的。
最先复员的罗密欧得到中枢电脑的指令到冷藏室接受冷冻，而其他的生化战士仍在继续接受治疗。这时，一场意想不到的事故发生了，一名生化战士突然失去控制。正准备离去的迪麦利冲上去，试图制止他的破坏行为，双方扭成一团。生化战士用钢钳样的双臂紧紧地勒住迪麦利的腰部，妄图置其于死地。迪麦利根据电脑的显示，猛击生化战士头部的薄弱之处，终于战胜了对手。迪麦利自豪地对莱思说：“如果一对一，我是能够取胜的。”
迪麦利回到家中，女儿海洛琪正在和中枢电脑“塞”做游戏0他感谢“塞”对女儿的照顾。“塞”说它很荣幸，它接着问道：“我的士兵表现得如何？”迪麦利有些不满，抱怨他们差点要了他的命。说完就转身去参加一个重要的会议。
会议的气氛并不和谐，军方的代表要求停止研制生化战士的尤尼斯计划。玛姬据理力争，认为尤尼斯计划正处于重大突破的关口，如果这个项目继续下去，生化战士将会在战场上刀枪不入。然而，军方代表并不为之所动，迪麦利和玛姬气愤地离去。
从会议室回到办公室的莱思正在收拾桌上的文件，耳边突然响起“塞”的声音，它问道：“会议进展得如何？”“很顺利。”莱恩答道。然而“塞”似乎已经察觉到形势的变化，它暗自对莱思进行了检查和分析，果然发现他在说谎。
冷藏室内的罗密欧被唤醒，“塞”指示他立即对全部生化人进行改造，在他们的大脑中植入只受“塞”控制的芯片。
第二天，本片的女主角终于出现在实验中心的大门前，她叫杨·艾琳，是一名记者，奉命和她的搭档对生化人研究项目进行采访。她根本没有意识到自己即将卷入一场灾难之中。此时，实验中心的工作人员已经发现整个计算机系统出现了异常，中枢电脑“塞”也好像“病了”。莱恩对“塞”的检查证实了这一点，他果断下令封锁实验中心。工作人员开始撤离，而艾琳却决定留下来继续采访。
在中心控制室，一名工作人员奉命关闭“塞”的能源供应，一道耀眼的弧光闪过，那名工作人员顷刻死于非命。“塞”的终端显示屏闪烁着妖冶的光芒，莱恩仍试图对“塞”进行控制，又是一道弧光闪过，莱恩也被巨大的电流击毙。一个神秘的力量侵入了“塞”的系统，它正在寻找对“塞”进行全面控制的途径，阻止罪恶的防线只剩下“塞”的密码了。
实验中心笼罩在恐怖之中。玛姬带着迪麦利的女儿海洛琪奔进电梯，迎面撞上凶神般的罗密欧，他不容分说，抬枪就射。玛姬身后的几名军人的前胸眨眼间变成了筛子，玛姬奋力与之搏斗才带着海洛琪暂时脱离了危险。
迪麦利在撤出时碰到了已经失去搭档的艾琳，他劝她立即离开这里，艾琳却仍要坚持到底。正当他们争执不下之时，罗密欧出现在他们面前。情急之中，迪麦利带着艾琳逃进了化学武器库。
在实验中心一片混乱的同时，远离中心的一所房子里，被中心开除的网络牛仔司克正沉浸在震耳欲聋的摇滚乐中。突然，“塞”出现在他的电脑中，它说它需要一副人的身躯，请求司克给予帮助。
而此时，由军方控制的实验中心临时指挥所一片忙乱。“我们的敌人是谁？”一个士兵问。“电脑。”将军答道。“它失去了控制？难道不能关掉电源？”那个士兵又问。“不，它已经能够阻止我们。我们必须消灭它们。”将军坚定地说。
然而，事情并不那么简单，实验中心储存的化学武器，使军队陷入了投鼠忌器的两难境地。
包围实验中心的军队发现，数名生化战士端着威力强大的武器从中心的大门走出，以军人整齐的步伐向他们挺进。“开火！”将军的命令流露出一丝惊恐。一阵猛烈的扫射过后，生化战士倒下了。几名士兵走出掩体，上前察看。魔鬼一样的生化战士突然一齐挺身跃起，发动攻击。担任警戒的军队遭受重创。
此时，化学武器库内的迪麦利和艾琳惊恐地发现罗密欧正在用枪轰击墙体，终于，罗密欧破墙而入。迪麦利和艾琳逃到楼顶，罗密欧仍穷追不舍。迪麦利看到楼下正好停放着一辆装满稻草的大卡车，于是和艾琳从楼顶飞身跳下。他们迅速钻入驾驶室，发动了卡车。也想跳到卡车上的罗密欧重重地摔在了地上，没等他缓过神儿，迪麦利驾驶卡车，将他压在车下。
费尽周折，迪麦利才带着艾琳脱离虎口，他非常惦念自己的女儿，数次的救命之恩也使艾琳对他产生了微妙的感情。然而，将军却命令他与一组突击队员一起再次进入实验中心。艾琳问他其中的原委，他坦然地说：“也许是因为我曾经是生化战士中的一员吧。”
在行动之前，军方切断了实验中心的大部分能源供应。突击队的任务就是摧毁中心内部的能源供应系统。
在实验中心手术室，“塞”利用制造生化战士的技术激活了一具冷冻人体，并将一块微小的芯片植入他的脑中。以前只能存在于计算机系统之中的“塞”便在这副躯体里再生了。
面对簇拥在身旁的生化战士们，“塞”俨然是一个新的上帝。他痛斥人类的“罪行”，扬言要接管一切。他说：“我们要立即行动，制造更多的同类，然后用先进的武器战胜人类。懦弱和贪生怕死是人类的致命缺点。我们将战无不胜！”一番布道之后，他的目光变得更加冷酷，他命令生化战士擒获迪麦利，以实现完全的自我控制。
迪麦利和十几名全副武装的突击队员此时已经潜入实验中心，巨大的动力控制室内漆黑一片。队员们小心翼翼地在控制室的关键部位安装强爆炸弹，可是，这些炸弹未及引爆，突击队和实验中心外面的指挥部就同时遭到了生化战士的突袭。身手不凡的突击队员们这次遇到了强劲的对手，凌空而下的生化战士勇猛异常，激战只进行了数分钟，十几名突击队员就全部牺牲了，迪麦利成了惟一的幸存者。他偷偷地逃出实验中心，找到了艾琳。一个大胆的计划已经在他的脑海中形成，要找到一台电脑，只有这样才能通过网络制服“塞”。他并不知道，他的女儿正躺在医院里，她头部的伤口已经发炎，必须进行手术，医生要求病人的家属在手术书上签字，莱恩正焦急万分。
迪麦利知道附近一家俱乐部有上网的电脑，他驱车前往，艾琳也随车同行。在这个过程中，艾琳进一步了解了迪麦利的过去。艾琳关切地问：“所有与实验中心相连的电话线都被切断，你如何才能与之建立联系？”迪麦利告诉她可以利用卫星通讯做到这一点。
喧闹的俱乐部大厅。迪麦利安排艾琳在楼下等候，自己直奔二楼的电脑房。他出其不意地击昏了门卫，溜了进去。一台没有下线的电脑似乎专门在等待他的到来。他输入与“塞”联通的密码，发现是司克改变了“塞”的程序。可惜他根本没有时间采取对策，因为俱乐部的保安已经发现被击昏的门卫。保安们敲响了电脑房的房门，迪麦利打开门，六七个彪形大汉堵住了他的去路。迪麦利运用智慧战胜对手，他奔下楼，拉起正与一位女同性恋摆龙门阵的艾琳夺门而出，骑上一辆摩托飞驰而去。他们丝毫没有注意到跟踪他们的那个被重新修理好了的罗密欧。
罗密欧得到最新的指令，他来到迪麦利的家中，打开电话留言录音，电话里传出玛姬的声音：“我是玛姬，我正在医院，海洛琪受伤了。她将去急救室接受手术。”罗密欧脸上流露出阴毒的笑容。
迪麦利和艾琳找到司克的住所，司克以为是给他送食品的服务员到了，他打开房门，吃了一惊。
“那个女的是谁？”司克向曾经是同事的迪麦利问道。
“记者。”艾琳冷冷地答道。
迪麦利压抑着心中的怒火问：“为什么这样做？”
“为什么不可以呢？”司克轻佻地回答，“‘塞’是一个能够自我完善的机器，这一点你不明白。你不知道它有多大的能力。”
迪麦利再也按捺不住怒火，他抓住司克的衣领，吼道：“你杀死了莱恩！”
“这是现实的选择。”司克异常冷漠。
迪麦利一拳将他打翻在地。在迪麦利的逼迫下，司克说出了一个恐怖的事实——他已经为“塞”提供了一具最好的躯体，他已拥有五倍于常人的力量和速度。
司克接着说：“莱恩把我当傻瓜，现在我终于证明他是错的。‘塞’已经控制了生化战士，这是人类和电脑的战争，结果只有一个——毁灭。现在只要按下一个按钮……”他做了一个“按下”的手势。
“按钮在哪？”迪麦利追问。
恰在此时，一只大手突然出现，原来是已拥有人类强壮身躯的“塞”赶到了。他卡断司克的脖子，将尸体扔到了窗外。他威胁迪麦利交出密码。
“你不会杀死我，因为我有密码。”迪麦利自信地说。
“也许我可以自行解码。”“塞”的目光有些游移。
“可你只剩四个小时了。”迪麦利继续说道。
“塞”望了望站在迪麦利身旁的艾琳冷冷地道：“正因为如此，所以你必须给我密码。不然，我会从你那里取得比你生命更有价值的东西。”
愤怒的迪麦利猛然冲上去，可他根本不是“塞”的对手。打倒迪麦利之后，“塞”扬长而去。艾琳急忙扶起地上的迪麦利，一台电脑的屏幕上出现了躺在病床上的海洛琪的特写，迪麦利痛苦地注视着女儿。突然，一种本能使他一跃而起，拉着艾琳就跑。他们刚一出门，身后的房子便在一声巨响当中灰飞烟灭。
迪麦利和艾琳来到女儿所在的医院，发现这里已经被生化战士控制，他只身潜入医院解救自己的女儿。埋伏在这里的生化战士已经得到“塞”的指令，要活捉迪麦利。他们和迪麦利狭路相逢，医院顿时成了战场。
当迪麦利击败一个又一个生化战士来到女儿的病房时，却发现“塞”已经提前赶到。“塞”意味深长地注视着破门而入的迪麦利，然后转身从窗口飞身跳出。迪麦利急忙奔向电梯，一场恶战之后，他冲出医院。在外面等候的艾琳非常焦急。“海洛琪怎么样了？”她问。
“被‘塞’带走了。”迪麦利疲惫地回答道。他知道“塞”一定将女儿带回了实验中心。
他们驱车赶回实验中心，军队已经重新完成了封锁。迪麦利让艾琳去分散军方的注意力，以便自己有足够的时间进入实验中心。“你要帮我救出女儿。”他真诚地说。“好的。我希望你能回来。”艾琳答应道。他们默默地对视了好久。迪麦利转身消失在夜幕中。
艾琳来到军方的指挥中心。将军问：“你怎么来了？”他接着说，“我们正要采取行动，炸毁这座大楼，将‘塞’和他的生化军一起埋葬。”“那里不是有化学武器吗？”艾琳试图阻止将军的行动。
“化学家正在赶来。”将军的回答让她倒吸一口冷气。“可是迪麦利还在里面，你应该给他机会。”艾琳仍不想放弃。将军不为所动，他下令十五分钟后引爆。
此时，潜入大楼的迪麦利击昏了一名生化战士，夺取了武器。前面的门口出现了一个熟悉的身影，是他的搭档玛姬。原来她已经被杀害，成了生化人中的一员。迪麦利表白了自己除掉“塞”的决心，可玛姬却阻止他的行动。望着以前曾同生共死，如今已变成魔鬼的玛姬，迪麦利痛苦地扣动了扳机。
终于，迪麦利来到了手术室，他透过玻璃门看到女儿安静地躺在床上。凶残的“塞”已经准备用超低温速冻的办法将这个无辜的女孩置于死地。“塞”似乎等待迪麦利很久了，他向迪麦利提出了换取女儿生命的惟一条件：交出密码。
迪麦利怒不可遏，一枪将“塞”轰出几米开外。他冲入手术室，飞快地修改程序。他哪里知道，枪炮已经无法对“塞”构成真正的威胁。他很快从地上爬起，冲进手术室，抓起迪麦利将他扔出了窗外。一场殊死搏斗拉开了序幕。
倒在地上的迪麦利伸手去抄身旁的超威力步枪，“塞”却用一只脚将其牢牢地踏在地上。“塞”抓住迪麦利的衣领，将他提起，迪麦利乘机展开攻势。几个回合之后，迪麦利掌握了这枝枪，他扣动扳机，“塞”却以超人的速度闪开了，并飞起一脚，枪飞到了空中。
迪麦利一跃而起，想抓住步枪。“塞”纵身在空中凌空一脚，迪麦利跌倒在地。
搏斗残酷地进行着。取胜的机会对迪麦利来说几近于无，但还是出现了。又是几个回合过后，迪麦利再次控制了那枝步枪，他连续扣动扳机，“塞”一步一步向后退却。当他退到贮藏制冷剂的管道下面时，迪麦利抬起枪门，击中了管道，超低温制冷剂喷涌而出。可是，噩梦似乎没有终点。“塞”竟然从制冷剂的冷雾中走出，他挥起铁拳——令人心惊的场面出现了，伴随着一阵清脆的“咔咔”声，“塞”这一攻击动作未及完成，就连同他的生命在这一瞬间定格了。迪麦利飞起一脚，已经被冻成晶体的“塞”顿时分崩离析，变成了无数碎块。
这时海洛琪苏醒过来，她扑到爸爸怀里。父女二人向大门走去。
罗密欧早已在门口等候。筋疲力竭的迪麦利不敌对手，被罗密欧高高举起，命在旦夕。这时玛姬出现了，潜意识当中的人类情感，驱使她开枪击倒了罗密欧，救出了迪麦利。
与此同时，十五分钟的期限已到，将军不顾艾琳的强烈反对，下令引爆。幸好吉人天相，引爆没有成功。人们惊奇地发现，迪麦利和他的女儿，已经从大门逃出，后面紧迫不舍的是不死的生化战士。
是迪麦利再次拯救了人类，他开枪引爆了炸弹。实验中心和那些生化战士一起从这个世界上消失了。
像所有善良的观众期待的那样，迪麦利、海洛琪和艾琳紧紧相拥，美好的生活正等待着他们。