西暦2054年の首都ワシントンD.C.。
保安チェックの1番厳しいこの地の警察に、政府は度重なる凶悪犯罪を防ぐ策として犯罪予防局（プリ・クライム）を設置してから6年、殺人事件はゼロ、犯罪そのものも90％減少という成果を出している。それもこれも、未来を透視できる“プリコグ”と呼ばれる3人の予知能力者がキャッチした未来殺人の光景を犯罪予防局が分析・判定し、事件が起きる前に犯人を逮捕し、殺人を未然に防いでいたおかげだ。
その捜査手順は、プリコグたちが透視した未来から、赤い球が吐き出される。赤は殺人を意味し、被害者と加害者の名前も判明する。そして、プリコグたちが目撃した殺人現場の光景（プリ・ビジョン）を画面分析して犯罪を確定し、逮捕するというものだ。
ジョン・アンダートン（トム・クルーズ）は、その犯罪予防局のチーフとして活躍していた。しかし、ある日、ジョンは自分が36時間以内に見ず知らずの他人を殺害すると予知されたことを知る。一転して追われる立場になったジョン。予告された未来－自分の運命－を変えることができるのか、それとも…。