公元2021年，地球上形成了超越国境的巨大电脑网。人类也被自身开发的电子仪器所发出的辐射污染，近半数的人先后患上NAS神经病毒而痛苦地死去。
“记忆超人”约翰尼的头脑被植入强化记忆的硅片，他负责记忆和传递情报，是全世界最可信赖的情报员。任何外力如外科手术、药物甚至约翰尼本人都无法取出被输入的情报，只有输入正确的密码才能解读情报，所以，约翰尼倍受信赖。
约翰尼这次负责把情报送到纽约。他准备完成任务后，通过手术摘除硅片，换回幼年失去的记忆。但约翰尼这次面临的是超负荷记忆——他脑中记忆器的信息储量为160兆，但这份情报的信息量却有320兆。虽然危险，但还是决定接受任务。输入时超负荷的情报闪电般进入他的意识。
就在这时，日本野狼组闻风而至。野狼组是世界上最大的黑帮组织，他们受一名为“企业联盟”的国际组织委托，袭击约翰尼，企图夺取情报。约翰尼好不容易脱险，但部分解读密码则落入野狼组手中。
约翰尼来到纽约，他的当务之急是将头脑中的信息取出，否则他会为此而丧命。与此同时，野狼组分部的头目星纪也在纽约，他因夺取情报不力，受到老板高桥训斥。高桥宣布亲自指挥追踪约翰尼。但星纪风闻高桥因女儿患NAS病毒丧生而失去生的愿望，对高桥很不信任。
约翰尼找到他在纽约的代理人韦菲，没想到韦菲已经被野狼组收买。约翰尼再次受到袭击。凶残的星纪企图割下他的脑袋，取走情报。就在这时，流一浪一一女简从天而降。约翰尼许诺给她两万元的报酬，简将他救出了虎口。星纪带人紧追不舍。约翰尼和简在神秘的地下组织“执法”的头目路德帮助下，逃脱了星纪的追踪。
星纪再次失败，高桥大怒，残杀星纪部下。星纪决心为部下报仇。此时，高桥的电脑末端出现了谜一般的女人像，安慰着高桥丧女受伤的心灵，并忠告“记忆超人”的情报将拯救高桥。
约翰尼面对迫近的危机，寻找着情报接收员。通过电脑网，约翰尼和简捕捉到接受员是个代号“奥加曼博士”的人。但由于高桥施放电脑病毒，约翰尼未能获得“奥加曼博士”的地址。
针对多次逃脱的约翰尼，高桥派出了杀手“传教士”。他白天在患NAS病人聚集地散布异教，深夜化作杀手。
简也是NAS病毒的受害者，她的病突然发作，于是她央求约翰尼带她去斯帕伊德博士的诊所。斯帕伊德博士为简作了治疗，他告诉约翰尼“奥加曼博士”是个地方的名称。
约翰尼跟随斯帕伊德来到这个地方，原来这里是治疗NAS病毒患者的医院。斯帕伊德告诉他，他传送的这份情报是治疗NAS病毒的方案。
原来“企业联盟”控制了延缓NAS病发作的唯一特效药“哌拉龙—B”，这种药昂贵又有毒一性一，这使“企业联盟”发了大财。而新治疗法的发朋将使“企业联盟”的利益受损，于是，“企业联盟”便企图毁灭新疗法。不满的研究员们偷偷送出了情报。
当约翰尼得知在取出这份情报时他可能会丧失全部记忆，他拒绝冒这个险，于是和简离开了医院。而斯帕伊德则被“传教士”杀害。
在都市的旷野上，约翰尼变得很激动，为了当情报传递员，他已经丧失了对童年的记忆，而且被迫在槍林弹雨中奔波。但是，发泄一通之后，他还是决定要把这份情报贡献出来，拯救危难中的病毒受害者。
约翰尼和简遵循斯帕伊德临终嘱言，寻找译码者琼斯。在路德的帮助下，约翰尼开始了丢失记忆的修复工作。
恰在此时，野狼组向路德众人发起了攻击，修复工作被迫中断。战斗中，高桥出现在约翰尼面前。他不顾电脑画面女人阻止，企图加害约翰尼，结果被星纪从背后射一出的复仇子弹击中。