Frank Stiller (Klaus Loewitsch) pracuje w potężnej firmie komputerowej, w którj udało się stworzyć "Simulacron-3" - wirtualny świat (na razie w formie niewielkiego miasta) zaludniony wirtualnymi ludźmi ("jednostkami"), którzy żyją własnym życiem nieświadomi tego, że nie istnieją naprawdę. Pewnego dnia główny programista i twórca "Simulacronu", prof. Vollmer, ginie w tajemniczych okolicznościach, a Stiller zostaje awansowany na jego stanowisko. Dyrektor firmy, Herbert Siskins (Karl Heinz Vosgerau) naciska, by uznać śmierć Vollmera za wypadek, ale Stiller coraz mocniej podejrzewa, że Vollmer przed swoją śmiercią odkrył coś ważnego na temat natury Simulacronu...