《银翼杀手2049》的故事发生在大断电30年后。复制人K（瑞恩·高斯林 Ryan Gosling 饰）是新一代银翼杀手。在这个时代，人类与复制人之间的界限更加分明，复制人从诞生起便被灌输服务人类的思想，也绝不被允许拥有属于人类的情感。某天，一具女性复制人的遗骨意外被发现，陆军中尉乔什（罗宾·怀特 Robin Wright 饰）震惊地得知，这名复制人生前不仅曾经怀孕，还成功生下了孩子。这个孩子的存在，可能彻底动摇政府苦心维持的规则与秩序。于是，乔什命令K找出孩子，并将其杀死。K在一座废弃农场中找到了一些线索，却发现这些线索与自己被植入的过去记忆有着千丝万缕的联系。与此同时，复制人尼安德（杰瑞德·莱托 Jared Leto 饰）和他的手下拉芙（西尔维娅·侯克斯 Sylvia Hoeks 饰）也在追查这个孩子的下落。
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