Callum Lynch (interpretado por Michael Fassbender) acorda pouco antes da sua execução e descobre que foi escolhido por Sofia (Marion Cotillard) para participar num programa destinado a libertar a humanidade dos seus impulsos violentos. A máquina de realidade virtual Animus permite aos utilizadores experienciar as memórias dos seus antepassados. Ao ser ligado a esta máquina, Callum Lynch descobre que é descendente de Aguilar, um assassino que viveu durante a Inquisição Espanhola, e que ambos procuram o Fruto do Éden, um artefacto capaz de controlar o livre-arbítrio. Sob pressão do seu pai, Alan (Jeremy Irons), Sofia manipula relutantemente Callum Lynch para regressar ao passado e descobrir o paradeiro moderno do Fruto do Éden, colocando em risco a sua saúde física e psicológica. No entanto, após ser alertado pelo seu companheiro assassino Musa (Michael K. Williams) sobre as possíveis intenções duvidosas de Alan, Callum Lynch começa a reconsiderar as suas ações e motivações, deixando o destino do livre-arbítrio humano em suspenso...