Im Jahr 2011 wurde nahezu die gesamte Menschheit durch eine Seuche ausgelöscht. Die wenigen Überlebenden errichteten unter der Leitung einer Gruppe von Wissenschaftlern den Stadtstaat Bregna, der durch eine gewaltige Mauer von der Außenwelt abgeschnitten ist. Im Untergrund dieser Stadt agiert eine Gruppierung, die sich "Monican" nennt. Aeon Flux (Charlize Theron), Topagentin dieser Untergrundbewegung, erhält den Auftrag, den Vorsitzenden der regierenden Wissenschaftlergruppe zu töten. Doch bei der Ausführung dieses Auftrags kommt sie Geheimnissen auf die Spur, die ihr bisheriges Weltbild auf den Kopf stellen und so einiges in Frage stellen, was für sie zuvor als selbstverständlich galt.