Dans un futur proche, un laboratoire à la pointe de l'intelligence artificielle, a mis au point une lentille de contact révolutionnaire, Red Eye 2, capable d'enregistrer ce que l'œil peut voir et de faire resurgir des souvenirs enfouis. Margo, une chercheuse du département de la mémoire, découvre l'assassinat du programmeur en chef de Red Eye. Elle fait équipe avec Thomas, un détective, pour découvrir ce qu'il s'est passé.