Das Institut für Kybernetik und Zukunftsforschung hat im Auftrag des Staates ein elektronisches Modell für Prognosen mit einem Horizont von bis zu 20 Jahren entwickelt: „Simulacron-1“. Das Modell besteht aus 9000 für die Bevölkerung repräsentativen Simulationseinheiten, die wie Menschen reagieren und ihre virtuelle Umwelt für die Realität halten. In dieser Welt weiß nur eine sogenannte Kontakteinheit, dass es sich um ein Computermodell handelt. Seitens der Regierung sind Staatssekretär von Weinlaub (Heinz Meier) und sein Mitarbeiter Hirse (Peter Chatel) für das Projekt verantwortlich. Herbert Siskins (Karl-Heinz Vosgerau) leitet das Institut für Kybernetik und Zukunftsforschung, und entwickelt wird „Simulacron-1“ von Prof. Henry Vollmer (Adrian Hoven), dem technischen Direktor.

Eines Tages deutet Vollmer in einem Gespräch mit dem Sicherheitschef Günther Lause (Ivan Desny) an, dass er eine ungeheure Entdeckung gemacht habe, führt aber nicht weiter aus, um was es sich handelt. Wenige Minuten später bricht er tot zusammen.

Auf einer Party, zu der Siskins eingeladen hat, erwähnt Lause gegenüber Fred Stiller (Klaus Löwitsch), dem stellvertretenden technischen Direktor, was Vollmer kurz vor seinem Tod zu ihm sagte. Stiller wird für einen Augenblick abgelenkt, und als er sich Lause wieder zuwenden möchte, ist dieser verschwunden.

Die Zeitung berichtet, dass der Sicherheitschef des Instituts für Kybernetik und Zukunftsforschung vermisst wird. Die Polizeiinspektoren Lehner und Stuhlfahrt (Rainer Hauer, Karl Scheydt) leiten die Ermittlungen.

Siskins befördert Stiller zum technischen Direktor und ersetzt dessen Sekretärin Maya Schmidt-Gentner (Margit Carstensen) durch Gloria Fromm (Barbara Valentin), seine Geliebte, die bisher für ihn selbst arbeitete.

Als Stiller in Vollmers Büro nach Hinweisen sucht, trifft er dort auf eine junge Blondine. Sie sei Eva Vollmer (Mascha Rabben), die Tochter des toten Professors, sagt sie, und da glaubt Stiller sich daran zu erinnern, wie er sie vor längerer Zeit schon einmal sah.

Auf der Straße bittet Stiller eine Passantin (Dora Karras-Frank) um Feuer. Ein Geräusch lässt ihn nach oben blicken. Eine Kranladung stürzt herunter. Er hechtet auf die Seite, aber die Frau wird erschlagen.

Plötzlich will niemand außer Stiller einen Mann namens Günther Lause gekannt haben. Auch Inspektor Lehner weiß nichts von einem Günther Lause und erinnert sich offenbar nicht mehr an seine Befragung Stillers. Der erkundigt sich bei der Datentypistin des Instituts (Liselotte Eder) nach dem Eintrag über Günther Lause. Aber in der Datenbank ist der Name nicht (mehr) verzeichnet, und der Sicherheitschef des Instituts heißt Hans Edelkern (Joachim Hansen).

Obwohl es sich bei „Simulacron-1“ um ein unkommerzielles Forschungsprojekt der Regierung handelt, will Siskins das Modell nutzen, um für den Stahlunternehmer Hartmann (Rudolf Lenz) eine Prognose über die Entwicklung der Geschäftsmöglichkeiten in den nächsten 20 Jahren zu erstellen. Stiller sträubt sich dagegen, kann den Institutsleiter aber nicht davon abhalten.

Von Fritz Walfang (Günter Lamprecht), dem Leiter des Computerraums, und dessen Assistentin (Katrin Schaake) lässt Stiller sich in der dafür vorgesehenen Maschine in die künstliche Identität eines Lastwagenfahrers versetzen. Dabei kommt es zu einem Zwischenfall, der für Stiller beinahe tödlich endet.

Die Simulationseinheit Christopher Nobody, die offenbar herausgefunden hat, dass es sich bei ihr nur um eine virtuelle Existenz handelt, unternimmt einen Suizid-Versuch. Damit sich das Wissen nicht im Modell verbreitet, lässt Stiller Nobody löschen.

Kurz darauf begibt er sich erneut ins Modell und trifft sich mit der Kontakteinheit, die den Namen Einstein trägt (Gottfried John), in einer Hotelhalle. Einstein will nicht länger in der virtuellen Welt bleiben, er fleht Stiller an, ihn mit in die Realität zu nehmen, aber darauf lässt dieser sich nicht ein. Während er sich in einer Telefonzelle des Hotels auf die Rückkehr vorbereitet, sieht er, wie Günther Lause durch die Halle geht und sich von Einstein Feuer geben lässt.

Einige Zeit später gelingt es Einstein, sich mit Fritz Walfang zu vertauschen und an dessen Stelle in die Realität zu gelangen. Stiller erkennt rasch, dass der Mann, der wie der Leiter des Computerraums aussieht, Einstein ist und sorgt dafür, dass die beiden wieder ihre richtigen Plätze einnehmen.

Dr. Franz Hahn (Wolfgang Schenck), der Psychologe des Instituts für Kybernetik und Zukunftsforschung, hält Stiller für überarbeitet. Und dafür zeigt er Verständnis, denn es ist eine gewaltige Aufgabe, jeden Tag wie ein Gott über die Geschicke einer Welt zu bestimmen, auch wenn es sich um eine virtuelle handelt.

Mark Holm (Kurt Raab), der bisher für ein Tochterunternehmen der Vereinigten Stahl AG tätig war, wird von Siskins als Stillers neuer Assistent übernommen.

Um nach seiner früheren Sekretärin zu schauen, fährt Stiller zu ihrer Privatwohnung. Der Hausmeister (Walter Sedlmayr) sagt ihm, Frau Schmidt-Gentner sei vor sechs Wochen von Sanitätern abgeholt worden, sie mache wohl eine Kur.

Nachdem Stiller sich in der Wohnung umgesehen hat – der Türschlüssel lag wie immer unter der Fußmatte –, trifft er in einer Bar auf Hahn und eine Blondine. Er glaubt inzwischen, Professor Vollmer habe herausgefunden, dass auch die Welt der Menschen virtuell ist und es sich um ein von weiter oben gesteuertes Modell auf einer höheren Ebene als „Simulacron-1“ handelt. Deshalb habe man ihn eliminiert.

Er fährt mit Hahn noch einmal zur Wohnung seiner früheren Sekretärin. Maya Schmidt-Gentner ist jetzt zu Hause; sie kehrte vor einer Stunde zurück. Hahn küsst sie.

Stiller sucht den Journalisten Rupp (Ulli Lommel) auf, der sich für Gerüchte über ein heimliches Zusammenspiel des Institut für Kybernetik und Zukunftsforschung mit der Vereinigten Stahl AG interessiert. Der Besucher lässt sich die Zeitung vom 31. Mai heraussuchen, dem Tag, an dem über Günther Lauses Verschwinden berichtet wurde. Auf der Seite steht jetzt stattdessen ein Artikel des Rom-Korrespondenten Christof Simon. Stiller bittet Rupp darum, in Rom nachzufragen, ob Simon wirklich der Autor ist, und Rupps Sekretärin Uschi (Ingrid Caven) schickt ein entsprechendes Fernschreiben ab.

Als Stiller nach einer Unterredung mit Holm in einem Korridor des Instituts zusammenbricht, wird er von den beiden Mitarbeitern des Sicherheitschefs (Ernst Küsters, El Hedi ben Salem) nach Hause gebracht.

Zeitungsmeldungen über einen möglichen Missbrauch des Forschungsprojekts schrecken Staatssekretär von Weinlaub auf. Er beruft eine Konferenz ein und verlangt von Siskins einen Bericht. Der Institutsleiter lenkt den Verdacht auf Stiller, der mit am Tisch sitzt, und Dr. Hahn erklärt den technischen Direktor für geisteskrank. Anstatt sich zu rechtfertigen, versucht Stiller dem Staatssekretär und dessen Mitarbeiter Hirse zu erklären, dass möglicherweise weder sie noch die Stühle, auf denen sie sitzen, real sind. In Wirklichkeit sei Kaffee vielleicht violett, und die Strippenzieher lachen da oben über die virtuellen Wesen, die glauben, braunen Kaffee zu trinken.

Daraufhin hält von Weinlaub Stiller tatsächlich für psychisch krank und stimmt Siskins zu, dass er von Holm abgelöst werden soll.

Gloria besucht Stiller in dessen Privatwohnung und gesteht, dass sie ihn für Siskins ausspionieren musste. Sie schläft mit ihm. Am anderen Morgen werden sie aus dem Bett geklingelt. Stiller schaut vom Balkon: Unten steht ein Krankenwagen. Erst als er über die Feuerleiter geflohen ist, öffnet Gloria die Tür und lässt die beiden Pfleger (Rudolf Waldemar Brem, Peter Kern) herein, die Stiller abholen und ins Irrenhaus bringen wollten.

Stiller sucht Zuflucht bei Eva. Sie ist nicht da, aber er klettert durch ein offenes Fenster. Als ihn die Polizei mit einem Megaphon auffordert, das Haus zu verlassen, rennt er durch die Hintertür davon. Rupp nimmt ihn im Wagen mit und bringt ihn in einen Raum, in dem sich Dr. Hahn und Uschi gerade küssen. Stiller schreckt zurück, aber Rupp klärt ihn darüber auf, dass Hahn die Zeitung seit Wochen über Siskins Machenschaften informiert. Und er teilt ihm mit, dass der Rom-Korrespondent den mit seinen Initialen gezeichneten Artikel nicht geschrieben habe. In der in Rom archivierten Ausgabe vom 31. Mai steht ein Bericht über das mysteriöse Verschwinden des Sicherheitschefs des Instituts für Kybernetik und Zukunftsforschung.

Hahn nimmt Stiller im Auto mit. Sie halten neben einer Telefonzelle. Während Stiller Eva anruft, gibt Hahn Gas und katapultiert sich mit dem Wagen in einen nahen See.

Stiller geht in ein Nachtlokal, in dem eine Marlene Dietrich-Imitatorin (Solange Pradel) auftritt, die auch am 30. Mai bei Siskins Party „Lili Marleen“ sang. Als die Polizei damit anfängt, das Lokal zu durchsuchen, entkommt Stiller mit Hilfe eines Kellners.

Er fährt zu seiner Berghütte.

In den Fernsehnachrichten wird gemeldet, dass die Polizei nach ihm fahndet. Er wird verdächtigt, Henry Vollmer und Franz Hahn ermordet zu haben.

Ein Auto nähert sich. Stiller lädt ein Gewehr und schießt. Das Projektil durchschlägt die Windschutzscheibe. Eva, die am Steuer sitzt, bleibt jedoch unverletzt. Stiller schickt sie fort. Sie läuft in den Wald. Die Kopfschmerzen, unter denen Stiller seit Wochen leidet, sind kaum noch zu ertragen. Er presst die Fäuste gegen die Stirn und krümmt sich. Als er sich wieder aufrichtet, lauert an der Stelle, an der er Eva zuletzt sah, ein Wolf. Die Bestie greift an, aber Stiller streckt sie mit mehreren Schüssen nieder.

Woher wusste Eva von der Hütte? Er hat ihr nie davon erzählt. Ist sie die Kontakteinheit der Strippenzieher?

Beinahe wird Stiller von einem umstürzenden Baum erschlagen.

In der Hütte sitzt ein Vogel. Als Stiller auf ihn schießt, trifft er den Propangastank. Er rennt davon, gerade noch rechtzeitig bevor die Hütte explodiert.

Wenn Sie noch nicht erfahren möchten, wie es weitergeht,
überspringen Sie bitte vorerst den Rest der Inhaltsangabe.

Er versucht ein Auto anzuhalten. Der Chauffeur eines Rolls Royce bremst, und der Herr im Fond (Eddie Constantine) lädt Stiller zum Einsteigen ein. Als sie in die Nähe einer polizeilichen Straßensperre kommen, steigt Stiller wieder aus.

Danach gerät er auf eine Party. Eva ist unter den Gästen. Mit einer Damenpistole zwingt sie ihn, mit ihr den Raum zu verlassen, während weiter getanzt wird und sich offenbar niemand über den Vorfall wundert.

In einem Zimmer erklärt sie Stiller, sie sei die Projektion einer Eva in der wirklichen Welt und als Administratorin geschickt worden. Der kinderlose Professor Henry Vollmer wurde eliminiert, weil er das Geheimnis um die Virtualität seiner Welt entdeckt hatte. Bei Günther Lause reichte die Zeit nicht mehr, um einen Todesfall vorzutäuschen: Er wurde einfach wegprogrammiert, bevor er Stiller mehr sagen konnte. Die echte Eva ist die Geliebte des technischen Direktors, der die Menschenwelt programmierte. Fred Stiller, so heißt er, gab einer der virtuellen Einheiten spaßeshalber sein eigenes Aussehen und seinen Namen. Eva hält ihn für größenwahnsinnig. Im Plan ist vorgesehen, dass der virtuelle Stiller am nächsten Morgen erschossen und auf diese Weise aus dem Modell entfernt wird. Eva beteuert, sie liebe ihn und wolle ihm helfen.

Sie schlafen mit einander.

Am nächsten Morgen will Eva Stiller davon abhalten, das Zimmer zu verlassen, aber er schlägt sie nieder und geht.

Im Hof des Instituts rufen Fritz Walfang und Gloria zu einem Streik auf, mit dem sie die Wiedereinsetzung Stillers durchsetzen wollen. Aber die Menge skandiert „Mörder“. Plötzlich springt Stiller auf ein Autodach und setzt zu einer Rede an. Die Polizei eröffnet sofort das Feuer, und er bricht im Kugelhagel zusammen.

Während Stiller in der einen Welt tot auf dem Autodach liegt, wacht er in einer anderen Welt neben Eva auf. Sie vertauschte das Ich des virtuellen Stillers mit dem des anderen. Der Stiller aus dem Modell befindet sich jetzt im Körper des echten Stiller. Eva und er umarmen sich.