《机械师2：复活》中，曾在第一部里假死脱身的顶级杀手亚瑟（杰森·斯坦森饰）早已退出江湖，隐姓埋名过着平静的生活。一次意外中，他的红颜知己梅（杨紫琼饰）拜托他营救神秘女子吉娜（杰西卡·阿尔芭饰）。吉娜长期遭人毒打，亚瑟原本只想帮她脱困，却没想到自己逐渐爱上了她，原本安稳的生活也随之被彻底打破。
远离是非五年后，亚瑟以为自己终于摆脱了杀手身份，没想到过去再次找上门来，他的身世也因此被揭开。原来，亚瑟年幼时曾和一群孩子一起被军火商掳走，被迫接受使用枪械和杀人的训练。后来，他不堪忍受这一切，设法逃离了军火商的控制，而当年的一名伙伴长大后却继承了军火生意，成为如今的幕后反派。
反派找到亚瑟后绑架了吉娜，以她的性命相威胁，逼迫亚瑟刺杀全球最危险的三名人物。为了救出爱人并争取逃生机会，亚瑟只能重新拿起武器，在有限时间内完成几乎不可能的任务。他清楚反派凶残成性，即使任务完成，对方也未必会放过自己。成功除掉前两个目标后，亚瑟与第三个目标、另一位势力庞大的军火商头目亚当斯（汤米·李·琼斯饰）达成同盟，共同对抗这个敌人。最终，亚瑟能否带着吉娜逃出生天，他们渴望的平静生活又能否重新开始，成为故事的悬念。
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