Total Recall sebenarnya sudah dipakai sebagai judul sebuah film di tahun 1990-an, juga bergenre sci-fi, dan diperankan oleh Arnold Schwarzenegger. Namun Total Recall yang muncul di tahun 2012 ini tidak memiliki kesamaan cerita dengan Total Recall-nya Arnold.
Film ini dimulai dengan perkenalan para tokoh utama, yakni Douglas “Doug” Quaid (Colin Farrell), istrinya Lori Quaid (Kate Beckinsale), dan Melina (Jessica Biel) yang merupakan seorang wanita yang selalu muncul dalam mimpi yang sama yang dialami oleh Doug tiap waktu. Diceritakan mereka hidup di tahun 2030 pasca perang kimia yang menghancurkan hampir seluruh bagian bumi sehingga tak bisa lagi ditinggali kecuali 2 tempat yakni FSB yang terletak di daratan Inggris Raya dan Koloni yang terletak di benua Australia. Kedua tempat itu dihubungkan oleh alat transportasi yang disebut “The Fall” yang menembus perut bumi untuk sampai ke belahan bumi lainnya.