En el futur, la major part dels nens són concebuts in vitro i amb tècniques de selecció genètica. Vincent (Ethan Hawke) és un dels últims nens concebuts de manera natural, però neix amb una deficiència cardíaca per la qual no li atorguen més de trenta anys de vida. És un no vàlid, algú condemnat a ocupar els llocs menys grats de la societat. Per contra, el seu germà Anton rep el millor de la càrrega genètica dels seus pares, la qual cosa li garantirà l'accés a infinitat d'oportunitats. Des de nen, Vincent somia amb anar a l'espai però, per la seva condició de no vàlid, és conscient que mai podrà ser elegit faci el que faci. Durant anys exerceix tota mena de treballs fins que un dia contacta amb un home que li proporciona la clau per passar a l'elit: adoptar la identitat de Jerome (Jude Law), un esportista vàlid que es va quedar paralític per culpa d'un accident. Així Vincent podrà accedir a la Corporació Gattaca, una indústria aeroespacial on és seleccionat per a una missió a Tità. Per fer front a les constants proves genètiques a què és sotmès, haurà d'emprar intel.ligentment les mostres de sang i teixits que Jerome li prepara. Tot anirà bé fins que el director de la missió és assassinat i les conseqüents investigacions aniran generant dificultats per poder prosseguir amb el seu pla.