Grupa naukowców eksperymentuje z groźnym wirusem, który może ocalić ludzkość lub doprowadzić do jej zagłady. Gdy mała dziewczynka zostaje wyznaczona na królika doświadczalnego, agent federalny otrzymuje zadanie dostarczenia jej naukowcom.
Film rozgrywa się w odległej przyszłości, kiedy to tajemnicza choroba uśmierciła większą część ludności. Aeon Flux ma zabić jednego z głównych członków Kongresu rządzącego Bregną.