La película tiene lugar en 2079. Cuarenta y cinco años antes, la Tierra fue atacada por una civilización alienígena hostil e implacable procedente de Alfa Centauri. Se colocan cúpulas de campos de fuerza para proteger las ciudades y se establece un gobierno militar mundial totalitario para llevar a cabo la guerra y la supervivencia de los humanos. Los centaurianos nunca han sido vistos físicamente.

La película sigue a Spencer Olham (Gary Sinise), un diseñador de armas de alto secreto del gobierno. Un día, mientras se dirige al trabajo, es detenido por el comandante Hathaway (Vincent D'Onofrio) de la Administración de Seguridad de la Tierra (ESA), siendo identificado como un replicante creado por los alienígenas. La ESA interceptó una transmisión alienígena que los criptoanalistas descifraron programando que el objetivo de Olham era el Canciller, con quien tenía que reunirse. Estos replicantes son copias biológicas perfectas de los humanos existentes, con recuerdos trasplantados, y no saben que son replicantes. Cada uno tiene una poderosa "bomba U" en su pecho con el diseño exacto de un corazón humano, que sólo puede ser detectada por disección o por un escáner médico de alta tecnología, ya que sólo se arma y detona cuando se acerca a su objetivo. La detección mediante el escáner especial funciona comparando con un escáner anterior, si es que lo hubo.

El Mayor Hathaway comienza a interrogar a Olham. Cuando Hathaway está a punto de perforar el pecho de Olham para encontrar la bomba, éste se suelta y escapa, matando accidentalmente a su amigo Nelson (Tony Shalhoub) en el proceso. Con la ayuda del acosador clandestino Cale (Mekhi Phifer), Olham evita la captura y se cuela en el hospital donde su esposa Maya (Madeleine Stowe) es administradora para que le hagan de nuevo el escáner de alta tecnología y demostrar que no es un replicante. Pero el escáner es interrumpido por las fuerzas de seguridad antes de que pueda dar la respuesta.

Esa noche, tras huir de la ciudad, Olham y Maya acaban siendo capturados por las tropas de Hathaway en un bosque cercano al lugar donde se estrellaron los alienígenas, cerca del lugar donde pasaron un fin de semana romántico justo una semana antes de la detención de Olham. Dentro de la nave descubren el cadáver de la verdadera Maya, y Hathaway dispara y mata a la replicante antes de que pueda detonar. Hathaway cree que ha matado a la verdadera impostora, pero mientras sus hombres alejan los escombros de la nave centauri, se descubre el verdadero cuerpo de Spencer Olham. En ese momento, Olham se da cuenta en voz alta de que tanto Maya como él mismo son realmente replicantes alienígenas, y el desencadenante secundario (su conciencia de lo que realmente es) detona su bomba U, destruyéndose a sí mismo, a Hathaway, a sus tropas y a todo lo demás en una amplia zona en una ardiente explosión nuclear.

En la escena final, las noticias anuncian que Hathaway y los Olham murieron en un ataque enemigo alienígena, lo que implica que el gobierno encubrió o desconoce la verdad. Cale se pregunta si alguna vez supo realmente la verdadera identidad de Olham.