Nachdem er und seine Frau ermordet wurden, wird Ray Garrison von einem Team aus Wissenschaftlern wiedererweckt. Mit Nanotechnologie ausgestattet wird er zu einer übermenschlichen Tötungsmaschine – Bloodshot. Während er mit anderen Supersoldaten trainiert, kann er sich zunächst an nichts aus seinem früheren Leben erinnern, aber alsbald kehren seine Erinnerungen zurück. Er bricht aus der Einrichtung aus und sinnt auf Rache, findet jedoch heraus, dass die Verschwörung weit größer ist als er bisher dachte.
Basierend auf dem Comic-Bestseller übernimmt Vin Diesel die Rolle von Ray Garrison, einem Soldaten, der bei einem Einsatz starb und nun als Bloodshot, einem Menschen mit übernatürlichen Fähigkeiten, von der RST Corporation wieder zum Leben erweckt wird. Mit jeder Menge injizierter Nanotechnologie ist er unaufhaltsam – stärker als je zuvor und in der Lage, sich bei Verletzungen sofort selbst zu heilen. Aber mit der Kontrolle seines Körpers herrscht die Corporation auch über sein Gehirn und seine Gedanken. Ray weiß nicht, was Realität ist und was nicht – aber er begibt sich auf eine Mission, es herauszufinden.