Basada en un relato breve de Philip K. Dick, Paycheck cuenta la historia de Michael Jennings, un genio famoso en todo el mundo que realiza proyectos especializados para corporaciones de alta tecnología. Cuando termina un trabajo, se borra su memoria para que no divulgue los secretos de la compañía.Suelen pagarle muy bien por sus servicios y Jennings espera obtener un total de 4.400 millones de dólares por su último proyecto, en el que ha empleado cinco años de su vida.
Pero cuando termina el proyecto, en vez de tan sustancioso cheque se le entrega un sobre lleno de objetos sin valor y se le dice que había aceptado renunciar a cobrar su trabajo.Como su memoria ha sido borrada siguiendo la costumbre habitual, Jennings no puede defenderse. Pero luego descubre que los objetos que ha recibido son pistas sobre su pasado.Con la ayuda de Rachel, la mujer que ama y con la que ha trabajado durante los últimos tres años, Jennings emprende una carrera contrarreloj para solucionar el rompecabezas de su pasado antes de ser muerto a manos de la gente que le había contratado.