Johnny Mnemonic es un corredor mejorado biológicamente que por una buena cantidad de dinero transporta información valiosa, cargándola directamente en la cabeza a través de un interface conectado con el cerebro. Cuando dos científicos desertores de las Industrias Pharmakon le contratan para transportar una valiosa información robada, Johnny se da cuenta de que no tiene suficiente memoria.
Poco dispuesto a perder el trabajo, Johnny se inyecta una ampliación de memoria tan grande como para matarle. Perseguido por los "Yakuza" y debilitado por el exceso de datos, Johnny emprende una carrera contra-reloj para encontrar la clave que le haga deshacerse de una información demasiado peligrosa.
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