Vin Diesel spiller Ray Garrison, en soldat som nylig ble drept i aksjon og gjenopplivet som superhelten Bloodshot av selskapet RST. Med en hær av nanoteknologi i årene hans er han ustoppelig – sterkere og i stand til å leges øyeblikkelig. Men RST kontrollerer mer enn styrken hans, de har også kontroll over psyken og hukommelsen. Ray vet ikke lenger hva som er ekte, men han er på vei til å finne ut av det.