1945年二战结束后，纳粹科学家试图通过注射，将超乎寻常的异能移植到普通士兵体内。战争虽然落幕，这项实验却并未停止，美国政府及其他国家相继设立秘密机构“部门”与“隔离区”，四处搜寻拥有特殊能力的人，尤其是天赋异禀的孩子，将他们用于人体实验，企图打造能够左右战争的武器。
尼克（克里斯·埃文斯 Chris Evans 饰）是一名能够操控物体的“灵动人”，他的父亲曾是政府培养的超能杀人者，后来渴望恢复普通人的生活，却遭到杀害。多年后，隐居香港的尼克遇见了13岁的“透视人”少女卡西（达科塔·范宁 Dakota Fanning 饰）。卡西拥有准确预知未来的能力，她从“部门”逃出后，受到音爆人兄弟及其同为“透视人”的妹妹“棒棒糖女孩”（李小璐 饰）追杀，尼克决定出手相助。
与此同时，在一次药物试验中获得心灵感应能力的“推手”姬拉（卡米拉·贝勒 Camilla Belle 饰）携带关键药品逃往香港。“部门”随即派出特工亨利·卡佛（杰曼·韩苏 Djimon Hounsou 饰）展开追捕。尼克和卡西在当地异能者的帮助下找到了姬拉，却发现药物已经严重损害她的身体，使她命在旦夕。随着各方势力不断逼近，三人被卷入一场围绕异能实验与生存展开的危险较量之中。
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