Capable d’entrer dans les rêves d’autrui, l’espion industriel Dom Cobb est chargé par le riche homme d’affaires Saito d’implanter dans le subconscient d’un rival milliardaire, Robert Fischer Jr., une idée qui l’incitera à démanteler l’empire financier bâti par son défunt père. Pour Cobb, il s’agit d’un ultime contrat. En cas de réussite, Saito jouera de ses relations pour faciliter le retour de l’espion auprès de ses jeunes enfants aux États-Unis, un pays dont il est interdit de séjour depuis la mort suspecte de son épouse Mal. Pour mener à bien sa délicate mission, Cobb forme une équipe composée de son fidèle assistant Arthur, du faussaire Eames, du chimiste Yusuf et de la jeune architecte Ariadne. Se joint à eux Saito, qui a prêté l’avion de ligne dans lequel se déroulera l’opération. Mais celle-ci connaît dès le début des ratés, Fischer ayant engagé des gardes du corps armés pour défendre l’accès à ses rêves. De plus, Ariadne a découvert que Cobb, toujours hanté par la disparition de sa bien-aimée Mal, est sujet à des visions de cette dernière en cours de travail, des interférences graves qui pourraient faire échouer la mission.
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